DE102008062073A1

DE102008062073A1 - Reifendruckregelsystem und Verfahren zur Reifendruckregelung

Info

Publication number: DE102008062073A1
Application number: DE102008062073A
Authority: DE
Inventors: Michael Herges; Martin Mederer; Markus Stöhr
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-13
Also published as: DE102008062073B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reifendruckregelsystem (1) für Fahrzeuge mit pneumatischen Reifen (4) und ein Verfahren zur Reifendruckregelung. Dazu weist das Reifendruckregelsystem (1) zumindest einen Reifendrucksensor (20) und zumindest ein Reifenventil auf. Ein erster Druckverteiler (22) mit Schaltventilen (23, 24, 25) wirkt mit einem ersten Steuer- und Regelgerät (6) zusammen. Über eine Druckkupplung (30) ist das Reifendruckregelsystem mit einer Druckleitung (11) verbunden. Das Reifendruckregelsystem weist zudem zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) sowie zumindest ein Reifendrucksteuerventil (21) auf. Die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) ist dabei an zumindest einem Rad (56) des Fahrzeugs angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reifendruckregelsystem insbesondere für Fahrzeuge mit pneumatischen Reifen und ein Verfahren zur Reifendruckregelung. Dazu weist das Reifendruckregelsystem zumindest einen Reifendrucksensor und zumindest ein Reifenventil auf. Ferner weist das Reifendruckregelsystem einen ersten Druckverteiler mit Schaltventilen auf, die mit einem ersten Steuer- und Regelgerät in Wirkverbindung stehen.
Ein derartiges Reifendruckregelsystem ist aus der Druckschrift DE 33 00 457 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Druckregelsystem wird in Abhängigkeit von einem Drucksollwertgeber der Reifendruck eines Fahrzeugs über einen Absperrhahn, der mit dem Reifen verbunden ist, erhöht, wenn der Drucksollwertgeber einen höheren Druck für den Reifen vorgibt. Über ein Druckablassventil wird überschüssiger Reifendruck an die Umgebung abgelassen, wenn der Drucksollwertgeber einen Solldruck vorgibt, der geringer als der Druck in den Reifen ist.
Dabei richtet sich der Drucksollwertgeber sowohl nach dem Beladungszustand des Fahrzeugs, der mit einem Lastsensor erfasst wird, als auch nach der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die über den Geschwindigkeitssensor erfasst wird und nach der Reifentemperatur, die durch einen Temperatursensor erfasst wird. Die Sensorsignale werden einer elektronischen Steuervorrichtung zur Verfügung gestellt, mit der die Sensoren in Wirkverbindung stehen. Das Reifendruckregelsystem wird von einem eigenen Hochdruckkompressor versorgt, der einen entsprechenden Hochdruckvorratsbehälter und einen Zusatzvorratsbehälter belädt.
Ein Nachteil des bekannten Reifendruckregelsystems ist, dass für Lastkraftwagen ein eigener Kompressor zur Druckerzeugung für die Reifendruckregelung vorzusehen ist, obgleich Lastkraftwagen für eine Mehrzahl von Steuerfunktionen wie Bremsbetätigung, Bremsverstärkung, Lenkverstärkung, Stoßdämpfer usw. bereits über mindestens einen Druckkompressor und über entsprechende Druckleitungen verfügen.
Aufgabe der Erfindung ist, es ein zuverlässiges Reifendruckregelsystem und -verfahren anzugeben, das eine verminderte Anzahl von Schaltventilen aufweist, ohne die Sicherheit der Reifendruckregelung zu beeinträchtigen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reifendruckregelsystem und ein Reifendruckregelverfahren zu schaffen, das mit minimalem Aufwand als Nachrüstsatz in ein Lastfahrzeug einbaubar ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Reifendruckregelsystem für Fahrzeuge mit pneumatischen Reifen und ein Verfahren zur Reifendruckregelung geschaffen. Dazu weist das Reifendruckregelsystem zumindest einen Reifendrucksensor und zumindest ein Reifenventil auf. Ein erster Druckverteiler mit Schaltventilen wirkt mit einem ersten Steuer- und Regelgerät zusammen. Über eine Druckkupplung ist das Reifendruckregelsystem mit einer Druckleitung verbunden. Das Reifendruckregelsystem weist zudem zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe sowie zumindest ein Reifendrucksteuerventil auf. Die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe ist dabei an zumindest einem Rad des Fahrzeugs angeordnet.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Reifendruckregelsystems ist es, dass dieses Reifendruckregelsystem eine höhere Integrationsfähigkeit in bestehende Druckmanagement- und Steuersysteme aufweist, indem über eine Druckkupplung das Reifendruckregelsystem mit einer Druckleitung, die in dem Fahrzeug bereits vorhanden ist, verbunden werden kann. Dabei wird vorausgesetzt, dass das Druckniveau ausreicht, um Bremsbetätigung, Bremsverstärkung, Lenkverstärkung und Stoßdämpferversorgung des Fahrzeugs und auch die Reifendruckregelung sicherzustellen.
Das erfindungsgemäße Reifendruckregelsystems hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Druckluft in derartigen Druckleitungen bereits aufbereitet ist, so dass für das erfindungsgemäße Reifendruckregelsystem keine Luftfiltervorrichtung erforderlich ist, welche die dem Druckversorgungssystem zugeführte Umgebungsluft filtert und trocknet, bevor sie durch einen Kompressor verdichtet wird. Auf eine derartige Luftfiltervorrichtung kann also bei dem erfindungsgemäßen Reifendruckregelsystem verzichtet werden, da dieses auf eine im Fahrzeug vorhandene Druckleitung zurückgreift, was kostengünstiger ist, da lediglich ein Nachrüstsatz für das erfindungsgemäße Reifendruckregelsystem erforderlich wird, um den Reifendruck den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen, wie der Beladung des Fahrzeugs, der Beschaffenheit des Fahrweges, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder den vorherrschenden Temperaturen, insbesondere den Reifentemperaturen in Bezug auf die Temperatur der Fahrstrecke.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reifendruckregelsystems für ein Fahrzeug besteht darin, dass es nicht wie im Stand der Technik für die Reifen einen Absperrhahn vorsieht, sondern vielmehr entweder zentral oder für jeden Reifen oder für jede Reifengruppe beispielsweise einer Fahrzeugachse ein Reifendrucksteuerventil bereitstellt. Ein derartiges Reifendrucksteuerventil kann über Druckflanken gesteuert werden und öffnet bei einem Druckimpuls und schließt bei einem steilen Abfall der Druckflanke auf Umgebungsdruck, während es bei einer moderaten Abfallflanke über ein Drosselventil die Offenposition beibehält, wie im folgenden noch näher erläutert wird.
Zudem besitzt das erfindungsgemäße Reifendruckregelsystem den Vorteil, dass es in besonders platzsparender Weise angeordnet werden kann und insbesondere die Drucknachverstärkungspumpe nur einen geringen Platzbedarf aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich der erste Druckverteiler an dem zumindest einen Rad angeordnet. Durch das Anbringen sowohl der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe als auch des ersten Druckverteilers an dem zumindest einen Rad ergibt sich eine erhöhte Kompaktheit des Reifendruckregelsystems und damit ein weiter optimierter Platzverbrauch.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das erste Steuer- und Regelgerät an dem zumindest einen Rad angeordnet ist. Dies führt zu einer weiteren Minimierung des Platzbedarfs des Reifendruckregelsystems.
Ferner ist es möglich, die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe in einem zentralen Bereich des zumindest einen Rads anzuordnen. In vorteilhafter Weise ist die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe dazu in einer Radnabe des zumindest einen Rads angeordnet. Diese Anordnung nutzt zum einen den vorhandenen Freiraum in der Radnabe optimal aus und minimiert eine mögliche Unwucht des Rades aufgrund der zusätzlichen Komponenten des Reifendruckregelsystems bzw. eliminiert diese vollständig. Dazu sind die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe sowie gegebenenfalls der erste Druckverteiler in vorteilhafter Weise radialsymmetrisch innerhalb der Radnabe angeordnet bzw. aufgebaut.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe und/oder der der erste Druckverteiler in einer Felge des zumindest einen Rads angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Schaltstellungen des zumindest einen Reifendrucksteuerventils mittels Druckflanken des ersten Druckverteilers einstellbar. Das zumindest eine Reifendrucksteuerventil nimmt dazu vorzugsweise eine Offenstellung ein, wenn auf der Einlassseite des Reifendrucksteuerventils eine Druckanstiegsflanke eines Hochdruckimpulses von dem ersten Druckverteiler angeboten wird. Bei einer Druckabstiegsflanke auf einen Mitteldruck über ein Drosselventil behält das zumindest eine Reifendrucksteuerventil die Offenstellung bei, so dass überschüssiger Reifendruck abgelassen werden kann. Bei einer steilen Druckabstiegsflanke des ersten Druckverteilers auf Umgebungsdruck nimmt das zumindest eine Reifendrucksteuerventil eine Schließstellung ein, aus der es nur durch einen erneuten Druckimpuls mit Druckanstiegsflanke in eine Offenstellung übergehen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Reifendruckregelsystems stehen die Schaltventile des ersten Druckverteilers mit dem ersten Steuer- und Regelgerät und einem Mitteldruckbehälter derart in Wirkverbindung, dass Druckflanken für das zumindest eine Reifendrucksteuerventil bereitstehen. Diese Druckflanken bestehen aus der bereits genannten Druckanstiegsflanke, der gedrosselten Druckabstiegsflanke auf einen Mitteldruck sowie der Druckabstiegsflanke auf Umgebungsdruck. Das erste Steuer- und Regelgerät steuert die Schaltventile des ersten Druckverteilers und ermöglicht dadurch, auch bei fahrendem Fahrzeug stets einen optimalen Reifendruck zur Verfügung zu stellen.
Der erste Druckverteiler kann auf verschiedene Weise angesteuert werden, indem er vorgesteuerte Schaltventile aufweist, die pneumatisch betrieben werden. Die Schaltventile des ersten Druckverteilers sind dazu in vorteilhafter Weise pneumatisch über Druckflanken, die dem ersten Druckverteiler zugeführt werden, einstellbar. Andererseits ist es auch möglich, Schaltventile in dem ersten Druckverteiler einzusetzen, die über Schaltimpulse elektromechanisch einstellbar sind. Dazu werden dem ersten Druckverteiler entsprechende Schaltimpulse zugeführt. Sowohl in der pneumatischen als auch in der elektromechanischen Steuerung der Schaltventile des ersten Druckverteilers kann sichergestellt werden, dass immer nur diejenigen von drei Schaltventilen, die erforderlich sind, um das zumindest eine Reifendrucksteuerventil in eine Offenposition oder eine Schließposition zu verbringen, in einer Offenposition sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der zumindest eine Reifendrucksensor auf einer Hochdruckseite der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe angeordnet. In vorteilhafter Weise ist der zumindest eine Reifendrucksensor dabei in einem Reifen des zumindest einen Rads angeordnet. Dadurch werden Störgrößen der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe wie beispielsweise deren Ansprechverhalten kompensiert, indem der in dem Reifen vorherrschende Druck durch den zumindest einen Reifendrucksensor gemessen wird.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der zumindest eine Reifendrucksensor auf einer Niederdruckseite der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zumindest eine Reifendrucksensor in einem stationären Bereich des Reifendruckregelsystems angeordnet. Dies ermöglicht eine einfachere Anbringung des zumindest einen Reifendrucksensors, da keine Datenübertragung aus mitrotierenden Teilen des Reifendruckregelsystems erforderlich ist.
Ferner ist es möglich, den ersten Druckverteiler und die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Dadurch wird die Zahl der benötigten Komponenten des Reifendruckregelsystems und damit dessen erforderlicher Platzbedarf verringert.
Das gemeinsame Gehäuse kann dabei an eine Reifenfelge anflanschbar und mitrotierend sowie mit der Druckleitung über eine Drehdurchführung axial verbunden sein. Dies ist besonders vorteilhaft für den Fall, dass das Reifendruckregelsystem als Nachrüstsatz vorgesehen ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verstärkt die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe einen Druck mit einer vorgegebenen Übertragungsfunktion. Dies ist besonders vorteilhaft, falls der zumindest eine Reifendrucksensor auf der Niederdruckseite der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe angeordnet ist, da aufgrund der vorgegebenen Übertragungsfunktion der auf der Hochdruckseite der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe erzeugte Druck mit Hilfe des gemessenen Druckes der Niederdruckseite ermittelt werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Reifendruckregelsystems weist dieses einen zweiten Druckverteiler mit Schaltventilen auf, wobei der zweite Drucknachverteiler nach dem Mitteldruckbehälter angeordnet ist. Zudem kann das Reifendruckregelsystem ein zweites Steuer- und Regelgerät aufweisen, welches mit dem ersten Steuer- und Regelgerät sowie mit den Schaltventilen des zweiten Druckverteilers in Wirkverbindung steht. Die Schaltventile des zweiten Druckverteilers sind dabei in vorteilhafter Weise unabhängig voneinander durch das zweite Steuer- und Regelgerät einstellbar. Das Vorsehen eines zweiten Druckverteilers sowie eines zweiten Steuer- und Regelgerätes ermöglicht eine weitere Verbesserung der Reifendruckregelung auch bei fahrendem Fahrzeug und vermindert zudem die Beanspruchung der Schaltventile des ersten Druckverteilers.
Das erste Steuer- und Regelgerät und das zweite Steuer- und Regelgerät können dabei drahtlos miteinander in Wirkverbindung stehen. Alternativ können das erste Steuer- und Regelgerät und das zweite Steuer- und Regelgerät über eine Signalleitung miteinander in Wirkverbindung stehen.
Ferner ist es möglich, dass das zweite Steuer- und Regelgerät eine CPU in Form einer zentralen Mikroprozessoreinheit aufweist, die den zweiten Druckverteiler steuert und mit dem zumindest einen Reifendrucksensor sowie mit Drucküberwachungssensoren der Druckleitung zusammenwirkt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass immer ein optimaler Reifendruck in den Fahrzeugreifen ansteht. Dabei kann das zweite Steuer- und Regelgerät Bestandteil eines bestehenden Fahrzeugsteuergerätes, insbesondere eines Fahrzeugführungsrechners, einer Luftfedersteuerung, eines bestehenden Luftaufbereitungsgerätes oder einer Lichtsteuerung des Fahrzeugs sein. Dieses erhöht die Integrationsfähigkeit des Reifendruckregelsystems gemäß der Erfindung in ein vorhandenes Fahrzeugsteuersystem. Auch ist es möglich, dass das zweite Steuer- und Regelgerät für den Reifendruck Bestandteil eines Bremssteuergerätes des Fahrzeugs ist, wie es bekanntermaßen als ABS System in den meisten heute üblichen Fahrzeugen angeordnet ist.
Der zumindest eine Reifendrucksensor kann neben dem Reifendruck zumindest eine weitere Messgröße erfassen. Die zumindest eine weitere Messgröße kann dabei eine Temperatur, insbesondere die Temperatur des Reifens oder eine Raddrehzahl sein. Dadurch werden in vorteilhafter Weise weitere Daten durch den zumindest einen Reifendrucksensor erfasst, welche dann zur Reifendruckregelung oder auch für weitere Steuersysteme des Fahrzeugs zur Verfügung stehen.
Das Fahrzeug kann insbesondere ein Lastkraftwagen oder ein Kraftfahrzeuganhänger sein. Besonders bei Lastkraftwagen und Kraftfahrzeuganhängern ist ein erfindungsgemäßes Reifendruckregelsystem vorteilhaft, da ein optimaler Reifendruck eine erhöhte Sicherheit sowie geringere Kosten im Betrieb des Lastkraftwagens bzw. des Kraftfahrzeuganhängers bewirkt.
Ein Verfahren zur Reifendruckregelung weist nachfolgende Verfahrensschritte auf. Zunächst wird der Reifendruck auch bei fahrendem Fahrzeug gemessen und mit einer Tabelle, die den optimalen Reifendruck in Abhängigkeit von der Straßenbeschaffenheit, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Beladungszustand des Fahrzeugs und der Außentemperatur sowie der extrapolierten Reifen- und Fahrbahntemperatur vorsieht, verglichen. Je nach der Differenz zwischen Ist-Reifendruck und dem optimalen Reifendruck wird der Reifendruck anschließend erhöht oder vermindert bis eine Übereinstimmung zwischen Ist-Reifendruck und optimalem Reifendruck erreicht ist, wobei ein Reifendrucksteuerventil mittels Druckflanken gesteuert wird und die Druckflanken an einem gleichen Einlass des Reifendrucksteuerventils angelegt werden, über den das Vermindern und das Erhöhen des Reifendruckes geregelt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die gereinigte und getrocknete Druckluft des Fahrzeugs auch für die Reifendruckregelung während der Fahrt genutzt werden kann.
Bis zum Ausgleich zwischen dem Ist-Reifendruck und dem optimalem Reifendruck wird das Reifendrucksteuerventil über einen ersten Druckverteiler in eine Offenposition geschaltet und bei Erreichen des optimalen Reifendruckes wird das Reifendrucksteuerventil in eine Schließposition geschaltet. In der Offenposition des Reifendrucksteuerventils wird der Reifendruck entweder erhöht, indem ein Schaltventil des ersten Druckverteilers einen Reifen oder einen Reifensatz mit einer Druckleitung verbindet, oder vermindert, indem Schaltventile des ersten Druckverteilers einen Reifen oder einen Reifensatz über ein Drosselventil mit der Druckleitung verbinden.
Darüber hinaus wird das Reifendrucksteuerventil bei einem steilen Abfall des Druckes an dem Einlass des Reifendrucksteuerventils in seine Schließposition gebracht, indem ein kurzzeitiges Anlegen eines Umgebungsdruckes an das Reifendrucksteuerventil erfolgt. Danach werden diejenigen Schaltventile, die die Verbindung zur Umgebungsluft herstellen, um einen derartigen Druckabfall zu erzeugen, wieder in eine Schließposition gebracht, um den Ausgangszustand des Druckverteilers zu erreichen.
Zur Messung des Ist-Reifendruckes kann ein zentraler stationärer Reifendrucksensor in einer zentralen Druckleitung für die pneumatischen Reifen installiert sein. Andererseits ist es auch möglich, zur Messung des Ist-Reifendruckes an jedem Rad einen mitrotierenden Reifendrucksensor zu installieren.
Zur Regelung des Reifendruckes kann dabei in vorteilhafter Weise an jedem Rad ein Reifendrucksteuerventil installiert werden.
Für das Verfahren von Bedeutung ist eine Reifendrucktabelle, die den optimalen Reifendruck in Abhängigkeit von der Straßenbeschaffenheit, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Außentemperatur und der extrapolierten Reifen- und Fahrbahntemperatur sowie in Abhängigkeit von der Beladung des Fahrzeugs vorsieht. Eine derartige komplexe Tabelle für den optimalen Reifendruck kann in einer zentralen Recheneinheit des Fahrzeugs gespeichert werden, wobei diese zentrale Recheneinheit des Fahrzeugs in einem eigenen Steuer- und Regelgerät für den Reifendruck oder in einem Führungsrechner für das gesamte Fahrzeug eingebaut sein kann.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Skizze eines Reifendruckregelsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt eine schematische Darstellung im Detail zur Reifendruckregelung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 zeigt ein schematisches Diagramm von Druckanstiegs- und Druckabfallflanken zur Steuerung des in 2 gezeigten Reifendrucksteuerventils;
4 zeigt ein schematisches Diagramm von Druckanstiegs- und Druckabfallflanken zur Steuerung des Reifendruckes;
5A zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems gemäß 2 beim Erhöhen des Reifendruckes;
5B zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems gemäß 2 beim Vermindern des Reifendruckes;
5C zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems gemäß 2 beim Schließen des Reifendrucksteuerventils;
6A bis 6C zeigen schematische Querschnitte durch Reifendrucksteuerventile;
6A zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Reifendrucksteuerventil, das über Druckflanken gesteuert werden kann und dazu eine Kugelsperre aufweist;
6B zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Reifendrucksteuerventil, bei dem die Bistabilität des Ventilkolbens durch eine umschnappbare Tellerfeder erreicht wird;
6C zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Reifendrucksteuerventil, bei dem die Bistabilität des Ventilkolbens durch einen Dauermagneten erreicht wird.
1 zeigt eine schematische Skizze eines Reifendruckregelsystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht, jeden einzelnen Reifen 4 eines Fahrzeugs einzeln mit einem Reifendruck zu versehen, der an die Beladung des Fahrzeugs, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Beschaffenheit der Fahrbahn, die Umgebungstemperatur und die Reifentemperatur optimal angepasst ist. Dazu ist in einem ersten Steuer- und Regelgerät 6, das mit einer entsprechenden Sensorik ausgestattet ist, ein Wertesystem gespeichert, das den unterschiedlichen Messdaten der Sensorik einen optimalen Reifendruck zuordnet.
Ein Reifendrucksensor 20 misst in jedem Reifen 4 den Ist-Reifendruck, der über eine Verbindung 18 den Ist-Wert an das erste Steuer- und Regelgerät 6 überträgt. Diese Verbindung 18 kann als drahtgebundene Verbindung oder als drahtlose Funkverbindung die Ist-Werte des Reifendrucks von dem Reifendrucksensor 20 auf das erste Steuer- und Regelgerät 6 übertragen.
Neben dem Reifendrucksensor 20 ist in jedem Rad 56 ein Reifendrucksteuerventil 21 angeordnet, dessen Funktionsweise im einzelnen in den nachfolgenden Figuren sowie in Tabelle 1 erläutert wird. Dieses Reifendrucksteuerventil 21 wird über mitrotierende Druckleitungen 14 und 41 mit Druckimpulsflanken versorgt, die einzelne Schaltzustände des Reifendrucksteuerventils 21 auslösen und eine Druckerhöhung, eine Druckverminderung sowie ein Beibehalten des Druckes in dem Reifen 4 auch während der Fahrt ermöglichen. Dazu ist das Reifendrucksteuerventil 21 über die Druckleitung 14, in welcher ein Rückschlagventil 65 angeordnet ist, und die Druckleitung 41 mit einem ersten Druckverteiler 22, dessen Aufbau und Funktionsweise in den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird, sowie mit einer Hochdruckseite 16 einer Drucknachverstärkungspumpe 13 pneumatisch verbunden. Zusätzlich weist das Reifendruckregelsystem 1 einen zweiten Druckverteiler 5 mit Schaltventilen 51, 52, 53 und 54 auf. Dadurch wird eine Reifendruckregelung jedes einzelnen Reifens 4 des Fahrzeuges ermöglicht, indem dazu die einzelnen Schaltventile 51, 52, 53 und 54 unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können und somit über eine Druckleitung 11 der ersten Druckverteiler 22 mit dem Druck eines Mitteldruckbehälters 7 beaufschlagt wird und dieser Mitteldruck, der an die Niederdruckseite 15 der Drucknachverstärkungspumpe 13 angelegt wird, mit Hilfe der Drucknachverstärkungspumpe 13 auf einen Hochdruck erhöht wird bzw. ein Vermindern des Reifendrucks über den ersten Druckverteiler 22 erfolgen kann.
Der Druck in dem Mitteldruckbehälter 7, der ausreicht, um beispielsweise Druckluftbremsen zu versorgen oder eine Brems- oder eine Lenkverstärkung zu bewirken, wird mit einem Drucksensor 2, der über eine Sensorleitung 26 mit einem zweiten Steuer- und Regelgerät 10 in Wirkverbindung steht, erfasst. Das zweite Steuer- und Regelgerät 10 steht über Steuerleitungen 9 mit den Schaltventilen 51, 52, 53 und 54 in Wirkverbindung und ermöglicht dadurch deren unabhängige Ansteuerung.
Das erste Steuer- und Regelgerät 6 und das zweite Steuer- und Regelgerät 10 stehen drahtlos miteinander in Wirkverbindung. Dazu weisen die beiden Steuer- und Regelgeräte 6 und 10 jeweils einen Sender 49 sowie einen Empfänger 50 auf. Alternativ ist es auch möglich, dass das erste Steuer- und Regelgerät 6 und das zweite Steuer- und Regelgerät 10 über eine Signalleitung miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Signalleitung dabei über eine Drehdurchführung von dem rotierenden Rad 56 in ein Achsrohr 29 und damit den stationären Teil des Fahrzeugs geführt wird.
Die Drucknachverstärkungspumpe 13 ist in der gezeigten Ausführungsform in der Radnabe 55 des Rades 56 angeordnet. Zudem befindet sich auch der erste Druckverteiler 22 in der Radnabe 55. Diese Anordnung nutzt zum einen den vorhandenen Freiraum in der Radnabe 55 optimal aus und minimiert eine mögliche Unwucht des Rades 56 aufgrund der zusätzlichen Komponenten des Reifendruckregelsystem 1 bzw. eliminiert diese vollständig. Dazu sind der erste Druckverteiler 22 sowie die Drucknachverstärkungspumpe 13 in vorteilhafter Weise innerhalb der Radnabe 55 radialsymmetrisch angeordnet bzw. aufgebaut.
Die Druckversorgung dieses Reifendruckregelsystems 1 kann über eine Druckkupplung 30 erfolgen, die beispielsweise einen Fahrzeughänger pneumatisch mit dem Druckluftsystem eines Zugfahrzeugs verbindet. Dazu ist der Mitteldruckbehälter 7 über ein Rückschlagventil 17 und die Druckkupplung 30 mit der Zugmaschine verbunden. Die einzelnen Betriebszustände dieses Reifendruckregelsystems 1 werden mit den nachfolgenden Figuren näher erläutert.
2 zeigt eine schematische Darstellung im Detail zur Reifendruckregelung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
In dem ersten Druckverteiler 22 sind dazu in dieser Ausführungsform der Erfindung drei Schaltventile 23, 24 und 25 angeordnet, die in 2 in einer Schließstellung sind und elektromechanisch über Steuerleitungen 33, 34 und 35 mit dem ersten Steuer- und Regelgerät 6 verbunden sind. Im Prinzip können diese Schaltventile 23, 24 und 25 auch über Druckimpulse des ersten Steuer- und Regelgerätes 6 geschaltet werden.
In dieser Ausführungsform der Erfindung ist der erste Druckverteiler 22 in einem Gehäuse 27 angeordnet und weist vier pneumatische Anschlüsse und drei elektrische Anschlüsse auf. Die drei elektrischen Anschlüsse sind drei Steueranschlüsse 42, 43 und 44 der Schaltventile 23, 24 und 25 zu dem ersten Steuer- und Regelgerät 6 hin. Die pneumatischen Anschlüsse weisen einen Druckanschluss 37 auf, der mit der Druckleitung 11 verbunden ist. Außerdem ist als weiterer pneumatischer Anschluss ein gedrosselter Druckablassanschluss 38 des ersten Druckverteilers 22 vorgesehen. Über einen weiteren Druckanschluss 39 ist die Drucknachverstärkungspumpe 13 mit dem ersten Druckverteiler 22 verbunden und ein Druckanschluss 40 verbindet den Ausgang des Schaltventils 25 mit einem Auslass 3 auf Umgebungsdruck.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird die Drucknachverstärkungspumpe 13 über eine Steuerleitung 48 von dem ersten Steuer- und Regelgerät 6 bei Bedarf betätigt. Zudem ist das Reifendrucksteuerventil 21 in die Felge 36 des Rades eingebaut.
3 zeigt ein schematisches Diagramm von Druckanstiegsflanken 8 und Druckabfallflanken 12 zur Steuerung des in 2 gezeigten Reifendrucksteuerventils 21, wobei die Druckanstiegsflanke 8 sowie die Druckabfallflanke 12 mit Hilfe des an dem Druckanschluss 39 bzw. dem Druckablassanschluss 38 des ersten Druckverteilers 22 anstehenden Drucks und in Zusammenwirken mit dem ersten Steuer- und Regelgerät 6 durch unterschiedliche Schaltstellungen der Schaltventile 23, 24 und 25 des ersten Druckverteilers 22 realisiert werden können. In dem Diagramm ist auf der Abszisse die Zeit t in den Stufen t₀, t₁ und t₂ eingetragen. Auf der Ordinate ist der Druck D angezeigt mit dem Normaldruck N_D der Umgebung und dem Versorgungsdruck V_D, der durch die Drucknachverstärkungspumpe 13 zur Verfügung gestellt werden kann.
In diesem Diagramm ist der Reifendruck R_D mit einem Solldruck R_Ds, der als optimaler Druck für den Reifen erreicht werden soll, und einem Ist-Reifendruck R_Di verzeichnet, der in 3 den Fall zeigt, dass er zu niedrig ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug von einer sandigen Piste auf eine Asphaltfahrbahn überwechselt. Um das in 2 gezeigte Reifendrucksteuerventil 21 in eine Offenstellung zu schalten, wird zur Zeit t = t₀ ein Druckimpuls 28 an den Eingang des Reifendrucksteuerventils angelegt, so dass mit der Anstiegsflanke 8 das Reifendrucksteuerventil öffnet. Im geöffneten Zustand bei der Zeit t = t₁ wird der Reifen von seinem Ist-Reifendruck über das in 2 gezeigte Reifendrucksteuerventil 21 aufgepumpt, bis zum Zeitpunkt t = t₂ der Sollwert R_Ds erreicht ist, und das Reifendrucksteuerventil zu schließen ist.
Für den Schließvorgang wird an den Einlass des Reifendrucksteuerventils, über den gerade der Reifen durch die Druckluftzufuhr aufgepumpt wurde, eine Druckabfallflanke 12 angelegt, die bewirkt, dass das Reifendrucksteuerventil schließt und der Reifendruck auf seinem Sollwert R_Ds gehalten wird. Während 3 demgemäß ein Vergrößern des Reifendruckes zeigt, wird mit 4 die Abnahme eines Reifendruckes auf einen niedrigeren Sollwert erläutert.
4 zeigt ein schematisches Diagramm von Druckanstiegsflanken 8 und Druckabfallflanken 31 und 12 zur Steuerung des Reifendruckes. Zur Zeit t = t₀ wird wieder ein Druckimpuls 28 an die Einlassseite des Reifendrucksteuerventils angelegt, der bewirkt, dass das Reifendrucksteuerventil in eine Offenposition geht und mit der Druckabfallflanke 31 des Luftdrucks in dieser Offenposition verbleibt, da kein schneller Abfall auf den Normaldruck N_D der Umgebung in der mitrotierenden Druckleitung anliegt, sondern die Schaltventile des ersten Druckverteilers 22, wie er in 2 gezeigt wird, derartige Schaltstellungen einnehmen, dass bei geöffnetem Reifendrucksteuerventil der überschüssige Reifendruck über ein Drosselventil entweichen kann.

Durch eine steile Druckabfallflanke 12 auf den Normaldruck N_D der Umgebung wird bei Erreichen des Soll-Reifendruckes das Reifendrucksteuerventils in eine Schließposition gebracht. Um diese Ansteuerung des Reifendrucksteuerventils zu gewährleisten, sind die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgezeigten Phasen für das Reifendrucksteuerventil in Form einer Wahrheitstabelle festgehalten. Dabei wird in der linken Spalte der Ist-Reifendruckzustand aufgelistet, in der zweiten Spalte werden die Schließ- und Offenpositionen des Reifendrucksteuerventil 21 gezeigt, wobei „zu” die Schließposition symbolisiert und „offen” die Offenposition bezeichnet. Die zugehörigen Schaltstellungen der Schaltventile 23, 24 und 25 werden in den weiteren Spalten drei, vier und fünf gezeigt und in der sechsten Spalte wird auf die Figuren hingewiesen, in denen die entsprechenden Schaltzustände des Druckverteilers dargestellt sind.

Ist-Reifendruck	Reifendrucksteuerventil 21	Schaltventil 23	Schaltentil 24	Schaltventil 25	Figur
optimal Ausgangsposition	zu	zu	zu	zu	1
zu hoch Druckablassphase	offen	offen	offen	zu	5B
zu niedrig Aufpumpphase	offen	offen	zu	zu	5A
optimal Schließphase	zu	zu	zu	offen	5C
optimal	zu	zu	zu	zu	1

Tabelle 1: Wahrheitstabelle

5A zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems 1 gemäß 2 beim Erhöhen des Reifendruckes. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Von den drei Schaltventilen 23, 24 und 25 des ersten Druckverteilers 22 ist lediglich das Schaltventil 23 auf Durchlass (offen) gestellt und zusätzlich ist die Drucknachverstärkungspumpe 13 betätigt, womit nun ein Hochdruckimpuls von der Drucknachverstärkungspumpe 13 über die Druckleitung 14 an das Reifendrucksteuerventil 21 angelegt wird. Das Reifendrucksteuerventil 21 schaltet damit in eine Offenstellung und der Reifen 4 wird in Pfeilrichtung A aufgepumpt. Das Reifendrucksteuerventil 21 bildet in diesem Fall gleichzeitig das Reifenventil 19 und ist in dieser Ausführungsform der Erfindung in jedem der Räder des Fahrzeugs angeordnet. Vorzugsweise wird es wie das normale Reifenventil 19 in die Felge 36 des Rades eingebaut, indem das normale Reifenventil 19 durch das Reifendrucksteuerventil 21 ersetzt wird.
Mit dem Reifendrucksteuerventil 21 kann gleichzeitig an der Felge 36 ein Reifendrucksensor 20, der den Innendruck des Reifens 4 misst, angeordnet werden. Die Zufuhr von Druckluft in den Reifen 4 über die mitrotierende Druckleitung 14 wird so lange fortgesetzt, bis der Reifendrucksensor 20 das Erreichen des Soll-Reifendruckes für den Reifen 4 an das erste Steuer- und Regelgerät 6 über die Signalleitung 18 signalisiert und durch Schließen des Schaltventils 23 und Öffnen des Schaltventils 25 eine steile Druckabstiegsflanke in der mitrotierende Druckleitung 41 erzeugt, indem in Pfeilrichtung B der Druck in der mitrotierenden Druckleitung 41 auf den Umgebungsdruck sinken kann. Nach erneutem Schließen des Schaltventils 25 ist der Zustand, wie ihn 2 zeigt, wieder erreicht.
5B zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems 1 gemäß 2 beim Vermindern des Reifendruckes. Komponenten mit gleichen Funktio nen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Dazu wird zunächst das Schaltventil 23 geöffnet und die Drucknachverstärkungspumpe 13 betätigt, um einen kurzen Druckimpuls oder eine Druckanstiegsflanke in der Druckleitung 14 zu erzeugen, die bewirkt, dass das Reifendrucksteuerventil 21 in eine Offenposition übergeht und diese Offenposition beibehält, obgleich anschließend die Drucknachverstärkungspumpe 13 deaktiviert und das Schaltventil 24 geöffnet und somit eine gedrosselte Druckabstiegsflanke an die Einlassöffnung des Reifendrucksteuerventils 21 angelegt wird. Die gedrosselte Druckabstiegsflanke wird durch ein Drosselventil 32 erreicht, über das in Pfeilrichtung C Druckluft aus dem Reifen entweicht und dabei über die Druckleitung 11 wieder dem Mitteldruckbehälter 7 zugeführt wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine Rückgewinnung der erzeugten Druckluft ermöglicht wird.
Durch das Drosselventil 32 wird gewährleistet, dass das Reifendrucksteuerventil 21 seine Offenstellung beibehält und erst schließt, wenn das Schaltventil 23 geschlossen wird und durch Öffnen des Schaltventils 25 eine steile Druckabfallflanke auf Umgebungsdruck in der Druckleitung 41 erzeugt wird, indem Druckluft in Pfeilrichtung B an die Umgebung kurzzeitig abgelassen wird. Dieser Betriebszustand verbunden mit einem Schließvorgang des Reifendrucksteuerventils 21 wird deutlicher in 5C gezeigt.
5C zeigt eine schematische Skizze des Reifendruckregelsystems 1 gemäß 2 beim Schließen des Reifendrucksteuerventils 21. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Durch den steilen Druckabfall in der mitrotierenden Druckleitung 41, der dadurch ausgelöst wird, dass das Schaltventil 25 in dem ersten Druckverteiler 22 in einer Offenposition durch das erste Steuer- und Regelgerät 6 gestellt wird und somit in Pfeilrichtung B Druckluft an die Umgebung entweichen kann, wird das Reifendrucksteuerventil 21 in eine Schließposition verfahren, so dass kein Luftdruck aus dem Reifen 4 entweichen kann. Bevorzugte Beispiele derartiger Reifendrucksteuerventile werden mit den 6A bis 6C gezeigt.
6A bis 6C zeigen schematische Querschnitte durch Reifendrucksteuerventile 60, 70 und 80. Dazu zeigt 6A ein Reifendrucksteuerventil 80, das über Druckflanken gesteuert werden kann und dazu eine Kugelsperre 87 aufweist, die zumindest eine Kugel 62 durch eine Vorspannfeder 61 gegen einen Ventilkolben 84 vorspannt, wobei ein Dichtungsring 86 des Ventilkolbens 84 durch eine Schließfeder 85 auf einen Ventilsitz 83 gepresst wird. Damit wird eine Einlassöffnung 81 des Reifendrucksteuerventils 80 durch die Federkraft der Schließfeder 85 sowie der durch die Druckdifferenz zwischen den Drücken auf Seiten der Einlassöffnung 81 und einer der Einlassöffnung 81 gegenüberliegenden Auslassöffnung 82 hervorgerufenen Kraft auf den Ventilkolben 84 in einer Schließposition gehalten. Die Auslassöffnung 82, die zum Reifen hin gerichtet ist, wird somit ebenfalls verschlossen gehalten. Eine O-Ringdichtung 59 sorgt in der Schließposition für eine zusätzliche Unterbrechung der Verbindung zwischen der Einlassöffnung 81 und der Auslassöffnung 82. Die Kugelsperre 87 weist neben der gezeigten ersten stabilen Position eine zweite stabile Position auf, in welcher sie sich in einer Ventilkolbenaussparung 63 befindet. Durch eine entsprechenden Druckflanke oder einen Druckimpuls an der Einlassöffnung 81 wird die Kugelsperre 87 in ihre zweite stabile Position verbracht und das Reifendrucksteuerventil 80 gegen die Kraft der Schließfeder 85 sowie die durch die Druckdifferenz zwischen den Drücken auf Seiten der Einlassöffnung 81 und der Auslassöffnung 82 hervorgerufenen Kraft geöffnet.
Dabei wird die Schließfeder 85 zusammengepresst und Druckluft über die Auslassöffnung 82 in den Reifen gepumpt, wobei in dieser zweiten stabilen Position der Kugelsperre 87 auch Überdruck aus dem Reifen über die Auslassöffnung 82 sowie die Einlassöffnung 81 abgegeben werden kann, solange an der Einlassöffnung 81 keine steile Druckabstiegsflanke anliegt. In dem Augenblick, in dem eine steile Druckabstiegsflanke an der Einlassöffnung 81 ansteht, fällt die Kugelsperre 87 in ihre erste stabile Position zurück und das Reifendrucksteuerventil 80 schließt, indem der Dichtungsring 86 des Ventilkolbens 84 auf den Ventilsitz 83 gepresst wird, wie es in 6A gezeigt ist.
6B zeigt ein Reifendrucksteuerventil 60, wobei Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 6A mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden und nicht extra erörtert werden. Die bistabile Position für den Ventilkolben 84 wird in der gezeigten Ausführungsform nicht mit einer Kugelsperre erreicht, sondern mit einer umschnappbaren Tellerfeder 67, die nach Anlegen eines Druckimpulses an die Einlassöffnung 81 den Ventilkolben 84 in einer Offenposition hält, wobei die Schließfeder 85 zusammengepresst wird und eine Gegenkraft erzeugt, die jedoch nicht ausreicht, um den Ventilkolben 84 zurück in die Schließposition zu bringen, solange an der Einlassöffnung 81 kein steiler Druckabfall auftritt. Somit kann nicht nur über die Einlassöffnung 81 Druckluft in den Reifen über die Auslassöffnung 82 gepumpt werden, sondern auch Druckluft aus dem Reifen über die Auslassöffnung 82 und die Einlassöffnung 81 abgegeben werden.
6C zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Reifendrucksteuerventil 70, bei dem die Bistabilität des Ventilkolbens 84 durch einen Dauermagneten 77 erreicht wird. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 6A und 6B werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Sobald ein Druckimpuls z. B. eine Druckanstiegsflanke an der Einlassöffnung 81 anliegt, wird der Ventilkolben 84 geöffnet, so dass entweder Druckluft in Richtung auf die Auslassöffnung 82 in den dort nicht gezeigten Reifen strömen kann oder umgekehrt in Richtung auf die Einlassöffnung 81 aus dem Reifen abgegeben werden kann, solange keine steile Druckabstiegsflanke an der Einlassöffnung 81 anliegt. Durch das Anlegen einer derartig steilen Druckabstiegsflanke an die Einlassöffnung 81 fällt der Ventilkolben 84 in seine Schließstellung auf dem Ventilsitz 83 zurück, so dass das Reifendrucksteuerventil 70 geschlossen ist.

1: Reifendruckregelsystem
2: Drucksensor
3: Auslass
4: Reifen
5: Druckverteiler
6: Steuer- und Regelgerät
7: Mitteldruckbehälter
8: Druckanstiegsflanke
9: Steuerleitung
10: Steuer- und Regelgerät
11: Druckleitung
12: Druckabfallflanke
13: Drucknachverstärkungspumpe
14: Druckleitung
15: Niederdruckseite
16: Hochdruckseite
17: Rückschlagventil
18: Verbindung
19: Reifenventil
20: Reifendrucksensor
21: Reifendrucksteuerventil
22: Druckverteiler
23: Schaltventil
24: Schaltventil
25: Schaltventil
26: Sensorleitung
27: Gehäuse
28: Druckimpuls
29: Achsrohr
30: Druckkupplung
31: Druckabfallflanke
32: Drosselventil
33: Steuerleitung
34: Steuerleitung
35: Steuerleitung
36: Felge
37: Druckanschluss
38: Druckablassanschluss
39: Druckanschluss
40: Druckanschluss
41: Druckleitung
42: Steueranschluss
43: Steueranschluss
44: Steueranschluss
48: Steuerleitung
49: Sender
50: Empfänger
51: Schaltventil
52: Schaltventil
53: Schaltventil
54: Schaltventil
55: Radnabe
56: Rad
59: O-Ringdichtung
60: Reifendrucksteuerventil (Ausführungsform)
61: Vorspannfeder
62: Kugel
63: Ventilkolbenaussparung
65: Rückschlagventil
67: Tellerfeder
70: Reifendrucksteuerventil (Ausführungsform)
77: Dauermagnet
80: Reifendrucksteuerventil (Ausführungsform)
81: Einlassöffnung
82: Auslassöffnung
83: Ventilsitz
84: Ventilkolben
85: Schließfeder
86: Dichtungsring
87: Kugelsperre

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3300457 C2 [0002]

Claims

Reifendruckregelsystem insbesondere für Fahrzeuge mit pneumatischen Reifen (4), aufweisend: – zumindest einen Reifendrucksensor (20), – zumindest ein Reifenventil, – einen ersten Druckverteiler (22) mit Schaltventilen (23, 24, 25), – ein erstes Steuer- und Regelgerät (6), – eine Druckkupplung (30) zu einer Druckleitung (11), – zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13), wobei die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) an zumindest einem Rad (56) des Fahrzeugs angeordnet ist und das Reifendruckregelsystem zumindest ein Reifendrucksteuerventil (21) aufweist.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckverteiler (22) an dem zumindest einen Rad (56) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuer- und Regelgerät (6) an dem zumindest einen Rad (56) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) in einem zentralen Bereich des zumindest einen Rads (56) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) in einer Radnabe (55) des zumindest einen Rads (56) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltstellungen des zumindest einen Reifendrucksteuerventils (21) mittels Druckflanken (8, 12, 31) des ersten Druckverteilers (22) einstellbar sind.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Reifendrucksteuerventil (21) bei einer Druckanstiegsflanke (8) eines Hochdruckimpulses eine Offenstellung aufweist und bei einer gedrosselten Druckabstiegsflanke (31) auf einen Mitteldruck die Offenstellung beibehält und bei einer Druckabstiegsflanke (12) auf Umgebungsdruck eine Schließstellung aufweist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (23, 24, 25) des ersten Druckverteilers (22) mit dem ersten Steuer- und Regelgerät (6) und einem Mitteldruckbehälter (7) derart in Wirkverbindung stehen, dass Druckflanken (8, 12, 31) für das zumindest eine Reifendrucksteuerventil (21) bereitstehen.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltventile (23, 24, 25) des ersten Druckverteilers (22) pneumatisch vorgesteuerte Schaltventile vorgesehen sind.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (23, 24, 25) des ersten Druckverteilers (22) pneumatisch über Druckflanken, die dem ersten Druckverteiler (22) zugeführt werden, einstellbar sind.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (23, 24, 25) des ersten Druckverteilers (22) über Schaltimpulse, die dem ersten Druckverteiler (22) zugeführt werden, elektromechanisch einstellbar sind.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Reifendrucksensor (20) auf einer Hochdruckseite (16) der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe (13) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Reifendrucksensor (20) in einem Reifen (4) des zumindest einen Rads (56) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Reifendrucksensor (20) auf einer Niederdruckseite (15) der zumindest einen Drucknachverstärkungspumpe (13) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckverteiler (22) und die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse an eine Reifenfelge anflanschbar und mitrotierend ist und mit der Druckleitung (11) über eine Drehdurchführung axial verbunden ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Drucknachverstärkungspumpe (13) einen Druck mit einer vorgegebenen Übertragungsfunktion verstärkt.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendruckregelsystem einen zweiten Druckverteiler (5) mit Schaltventilen (51, 52, 53, 54) aufweist, welcher nach dem Mitteldruckbehälter (7) angeordnet ist.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendruckregelsystem ein zweites Steuer- und Regelgerät (10) aufweist, weiches mit dem ersten Steuer- und Regelgerät (6) in Wirkverbindung steht und weiches mit den Schaltventilen (51, 52, 53, 54) des zweiten Druckverteilers (5) in Wirkverbindung steht.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (51, 52, 53, 54) des zweiten Druckverteilers (5) unabhängig voneinander durch das zweite Steuer- und Regelgerät (10) einstellbar sind.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuer- und Regelgerät (6) und das zweite Steuer- und Regelgerät (10) drahtlos miteinander in Wirkverbindung stehen.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuer- und Regelgerät (6) und das zweite Steuer- und Regelgerät (10) über eine Signalleitung miteinander in Wirkverbindung stehen.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) eine CPU (zentrale Mikroprozessoreinheit) aufweist, die den zweiten Druckverteiler (5) steuert und mit dem zumindest einen Reifendrucksensor (20) sowie mit Drucküberwachungssensoren der Druckleitung (11) zusammenwirkt.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil eines bestehenden Fahrzeugsteuergerätes ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil eines Fahrzeugführungsrechners ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil einer Luftfedersteuerung ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil eines bestehenden Luftaufbereitungsgerätes ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil einer Lichtsteuerung des Fahrzeugs ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuer- und Regelgerät (10) Bestandteil eines Bremssteuergerätes des Fahrzeugs ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Reifendrucksensor (20) neben dem Reifendruck zumindest eine weitere Messgrößen erfasst.
Reifendruckregelsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Messgröße eine Temperatur oder eine Raddrehzahl ist.
Reifendruckregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Lastkraftwagen ist.
Verfahren zur Reifendruckregelung mit folgenden Verfahrensschritten: – zunächst wird der Reifendruck auch bei fahrendem Fahrzeug gemessen und mit einer Tabelle, die den optimalen Reifendruck in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Straßenbeschaffenheit, der Außentemperatur und der Reifen- und Fahrbahntemperatur vorsieht, verglichen; – je nach der Differenz zwischen Ist-Reifendruck und dem optimalen Reifendruck wird der Reifendruck anschließend erhöht oder vermindert bis eine Übereinstimmung zwischen Ist-Reifendruck und optimalem Reifendruck erreicht ist; wobei ein Reifendrucksteuerventil (21) mittels Druckflanken (8, 12, 31) gesteuert wird, wobei die Druckflanken (8, 12, 31) an einem gleichen Einlass des Reifendrucksteuerventils (21) angelegt werden, über den das Vermindern und das Erhöhen des Reifendruckes geregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Ausgleich zwischen dem Ist-Reifendruck und dem optimalem Reifendruck das Reifendrucksteuerventil (21) über einen ersten Druckverteiler (22) in eine Offenposition geschaltet wird und bei Erreichen des optimalen Reifendrucks das Reifendrucksteuerventil (21) in eine Schließposition geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenposition des Reifendrucksteuerventils (21) der Reifendruck erhöht wird, indem ein Schaltventil (23) des ersten Druckverteilers (22) einen Reifen (4) oder einen Reifensatz mit einer Druckleitung (11) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 34 oder Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenposition des Reifendrucksteuerventils (21) der Reifendruck vermindert wird, indem Schaltventile (23, 24) des ersten Druckverteilers (22) einen Reifen (4) oder einen Reifensatz über ein Drosselventil (32) mit der Druckleitung (11) verbinden.
Verfahren einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendrucksteuerventil (21) bei einem steilen Abfall des Druckes an dem Einlass des Reifendrucksteuerventils (21) in eine Schließposition geht, wenn ein kurzzeitiges Anlegen eines Umgebungsdruckes an das Reifendrucksteuerventil (21) erfolgt.
Verfahren einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Ist-Reifendrucks an jedem Rad (56) ein Reifendrucksensor (20) installiert wird.
Verfahren einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Reifendruckes an jedem Rad (56) ein Reifendrucksteuerventil (21) installiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Tabelle, die den optimalen Reifendruck in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Straßenbeschaffenheit, der Außentemperatur und der Reifen- und Fahrbahntemperatur vorsieht, in einer zentralen Recheneinheit des Fahrzeugs gespeichert wird.