DE102010049088A1 - Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug sowie Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug umfasst die indirekte Bestimmung der Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen, wobei die Ist-Temperatur anhand empirisch ermittelter Kennlinienfelder in Abhängigkeit von Parametern bestimmt wird, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens, beispielsweise in einem Display oder einer Segmentanzeige.
- Reifendruckkontrollsysteme haben die Aufgabe, die Befüllung von Fahrzeugreifen zu überwachen und Warnungen auszugeben, falls der Druck in den Fahrzeugreifen unter einen vorgegebenen Wert sinkt. Damit soll zum einen die Betriebssicherheit von Fahrzeugen, andererseits ihr ökonomischer und kraftstoffsparender Betrieb sichergestellt sein.
- Im Betrieb erwärmen sich Fahrzeugreifen, so dass der Druck in ihnen ansteigt. Der erforderliche Reifendruck ist also im warmen Zustand der Reifen höher als im kalten. Dies führt für den Fahrer zu der Schwierigkeit, bei Messung des Drucks an einem warmen Reifen einzuschätzen, ob der gemessene Druck dem erforderlichen entspricht, ohne die aktuelle Reifentemperatur und die Abhängigkeit des Drucks im erwärmten Zustand (auch Warmluftdruck genannt) von dieser genau zu kennen. Im Allgemeinen ist dem Fahrer nur der erforderliche Druck im kalten Zustand (auch Kaltluftdruck genannt) bekannt, der beispielsweise auf einem Aufkleber im Fahrzeug aufgedruckt und/oder der Betriebsanleitung zu entnehmen ist.
- Aus der
DE 102 37 699 A1 ist es bekannt, mittels in den Fahrzeugreifen angeordneter Temperatursensoren die Ist-Temperatur im Fahrzeugreifen zu messen und diese zu nutzen, um voreingestellte Solldrücke bei einer Referenztemperatur (z. B. kalten Reifen) auf Solldrücke bei der Ist-Temperatur umzurechnen. Der Solldruck bei der Ist-Temperatur wird dem Fahrer mitgeteilt. - Dieses Vorgehen setzt allerdings das Vorhandensein von Temperatursensoren in jedem Fahrzeugreifen voraus.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug anzugeben, das mit geringem technischen Aufwand eine zuverlässige Überwachung des Reifendrucks ermöglicht.
- Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens anzugeben, das es ermöglicht, dem Fahrer auf besonders leicht verständliche Weise mitzuteilen, wenn die Befüllung eines Fahrzeugreifens notwendig wird.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug angegeben, wobei das Verfahren die indirekte Bestimmung der Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen umfasst. Dabei wird die Ist-Temperatur anhand empirisch ermittelter Kennlinienfelder in Abhängigkeit von Parametern bestimmt, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben.
- Bei diesem Verfahren ist es demnach nicht erforderlich, die Temperatur in den Fahrzeugreifen direkt zu messen. Sie wird vielmehr aus den empirisch gefundenen Kennlinien ermittelt, die in einem Speicher abgelegt sind.
- Dies hat den Vorteil, dass auf Temperatursensoren in den Fahrzeugreifen verzichtet werden kann. Diese Sensoren müssten allein zur Bestimmung des Warmluftdrucks vorgehalten werden, so dass ihr Nutzen unter Berücksichtigung des Installations- und Wartungsaufwands relativ gering ist.
- Stattdessen werden in vielen Fahrzeugen ohnehin vorhandene Sensoren wie solche für die Außentemperatur, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung verwendet, um die Erwärmung der Fahrzeugreifen anhand empirisch gefundener Kennlinien abzuschätzen. Damit verringert sich der technische Aufwand zur Bestimmung des Warmluftdrucks, da die Speicherung der Kennlinien und die Ermittlung der Temperatur in den Fahrzeugreifen softwareseitig erfolgt und keine spezielle Hardware benötigt.
- Als Parameter, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben, kommen eine Reihe von Parametern in Frage. Bei ihrer Auswahl kann Wert darauf gelegt werden, bereits am Fahrzeug vorhandene Sensorik zu nutzen. Außerdem können diejenigen Parameter ausgewählt werden, die typischerweise den größten Einfluss auf die Temperatur in den Fahrzeugreifen haben.
- In einer Ausführungsform wird als Parameter die Außentemperatur verwendet. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Wetterdaten verwendet werden, beispielsweise mittels Regensensoren ermittelte Straßennässe oder mittels Sonnensensor ermittelte Sonnenbestrahlung der Fahrzeugreifen.
- Es kann auch als Parameter die Reifengröße und/oder der Reifentyp des Fahrzeugreifens verwendet werden.
- Als Parameter, die Fahrbedingungen beschreiben, können beispielsweise das Geschwindigkeitsprofil, das Beschleunigungsprofil und/oder das Lenkprofil des Fahrzeugs verwendet werden.
- Außerdem kann als Parameter die Gewichtsbelastung des Fahrzeugs verwendet werden. Dabei kann beispielsweise die aktuelle Zuladung oder das aktuelles Gesamtgewicht des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
- Ferner kann als Parameter die Zeit seit der letzten Fahrt des Fahrzeugs verwendet werden.
- Die verwendeten Parameter sollen vorteilhafterweise, sofern sie zeitlich veränderlich sind wie beispielsweise die Geschwindigkeit oder Wetterdaten, über denjenigen Zeitraum berücksichtigt werden, über den sie die Temperatur in den Fahrzeugreifen signifikant beeinflussen. Idealerweise wird der gesamte Zeitraum seit dem Fahrtbeginn oder seit dem Motorstart in Betracht gezogen. Wenn der letzte Motorstart kurz nach einer Benutzung des Fahrzeugs erfolgte, wenn also die Zeit zwischen dem letzten Motorstart und der letzten Fahrt des Fahrzeugs relativ kurz ist, auch ein Zeitraum davor. Bei langen Fahrten kann der berücksichtigte Zeitraum auch deutlich kürzer sein als die seit Fahrtbeginn vergangene Zeit.
- In einer Ausführungsform wird aus der Ist-Temperatur im Fahrzeugreifen ein Sollwert für den Druck im Fahrzeugreifen bei der Ist-Temperatur ermittelt. Dieser Sollwert für den Druck im Fahrzeugreifen bei der Ist-Temperatur kann dem Fahrer auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
- Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer den Sollwert bei der aktuellen Temperatur direkt der Anzeige entnehmen kann.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden bei einem Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens eine Differenz zwischen einem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur sowie der Istwert des Drucks bei der Ist-Temperatur angezeigt.
- Bei diesem Vorgehen addiert der Fahrer die angezeigte Differenz zu dem vorgegebenen Sollwert des Drucks bei kalten Reifen und erhält den Sollwert bei der Ist-Temperatur, den er mit dem ebenfalls angezeigten Istwert des Drucks bei der Ist-Temperatur vergleichen kann.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens zumindest der Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur oder eine Differenz zwischen einem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur auf einer Segmentanzeige angezeigt.
- Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass es mit der Anzeige eines einzigen Zahlenwertes auskommt. Dies hat den Vorteil, dass in der Anzeige keine Erläuterung dazu erfolgen muss, welche Werte angezeigt werden. Die Anzeige ist vielmehr eindeutig. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn im Fahrzeug kein Bildschirm, sondern lediglich eine Segmentanzeige zur Anzeige des Drucks vorhanden ist. Dies kann beispielsweise bei verhältnismäßig einfach ausgestatteten Einstiegsmodellen oder bei nachgerüsteten Reifendruckkontrollsystemen der Fall sein.
- Bei diesem Verfahren kann an einer geeigneten Stelle, beispielsweise in der Betriebsanleitung und/oder auf einem entsprechenden Aufkleber im Fahrzeug, vermerkt sein, an welcher Stelle der Fahrer die Segmentanzeige mit dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur oder der Differenz zwischen dem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur finden kann.
- Wird auf der Segmentanzeige der Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur angezeigt, so kann der Fahrer beispielsweise bei einer Überprüfung des Drucks an einer Tankstelle diesen direkt berücksichtigen. Wird auf der Segmentanzeige die Differenz zwischen dem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur angezeigt, so muss der Fahrer diese Differenz lediglich zum in der Betriebsanleitung oder an anderer Stelle vermerkten Kaltluftdruck hinzuaddieren, um den aktuell erforderlichen Druck zu erhalten.
- Die Anzeige der Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens erfolgt in einer Ausführungsform immer dann, wenn eine Druckwarnung ausgegeben wird.
- Alternativ oder zusätzlich kann sie auf eine Anforderung durch einen Benutzer hin erfolgen.
- Beides hat den Vorteil, dass die Informationen lediglich angezeigt werden, wenn sie aktuell benötigt werden. Bei der Vielzahl von Informationen, die heutzutage in Fahrzeugen angezeigt werden, hat dies den Vorteil der Übersichtlichkeit.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Sensoren zur Ermittlung des Reifendrucks sowie ein zentrales Steuergerät bzw. eine Motorsteuerung aufweist. Dabei greift das zentrale Steuergerät auf einen Speicher zu, in dem empirisch ermittelte Kennlinienfelder abgelegt sind zur Ermittlung einer Ist-Temperatur im Fahrzeugreifen in Abhängigkeit von Parametern, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben.
- Dabei kann der Reifendruck entweder direkt mittels Drucksensoren gemessen oder indirekt mit bekannten Verfahren bestimmt werden.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt zur Durchführung der beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit oder einem Steuergerät des Fahrzeugs ausgeführt wird.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und -
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. - Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Das Blockschaltbild gemäß
1 zeigt schematisch eine Vorrichtung1 zur automatischen Reifendruckkontrolle in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Vorrichtung1 umfasst eine Motorsteuerung2 mit einer Rechnereinheit, auf der ein Programm für die automatische Reifendruckkontrolle abläuft. - Die Motorsteuerung erhält dazu eine Reihe von Eingangsgrößen, insbesondere von Drucksensoren
4 die aktuellen Istwerte pist(T1) für die Reifendrücke in allen Reifen des Fahrzeugs bei der gegenwärtigen Temperatur T1 sowie eine Reihe von Parametern x1 bis xn, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben. Insbesondere werden als Parameter x1 bis xn die momentane Außentemperatur, weitere Wetterdaten wie Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung, Reifengröße und/oder Reifentyp der Fahrzeugreifen, Werte für Geschwindigkeit, Beschleunigung und Lenkwinkel, eine Gewichtsbelastung des Fahrzeugs sowie die Zeit seit der letzten Fahrt des Fahrzeugs verwendet. - Aus den Parametern Geschwindigkeit, Beschleunigung und Lenkwinkel kann die Motorsteuerung
2 dann beispielsweise ein Geschwindigkeitsprofil, ein Beschleunigungsprofil und/oder ein Lenkprofil für das Fahrzeug über einen bestimmten Zeitraum bestimmen. - In einem Speicher
5 , auf den die Motorsteuerung2 zugreift, sind empirisch ermittelte Kennlinienfelder T(xi) abgelegt, die die Abhängigkeit der Temperatur in den Fahrzeugreifen von den Parametern x1 bis xn beschreiben. - Die Motorsteuerung
2 ermittelt anhand der Kennlinienfelder T(xi) aus den Parametern x1 bis xn die Ist-Temperatur T1 in den Fahrzeugreifen und verwendet diese weiter, um aus ihr und aus einem vorgegebenen Sollwert für den Druck bei kalten Fahrzeugreifen (psoll(T0)) den Sollwert für den Druck in den Fahrzeugreifen bei der Ist-Temperatur T1 zu ermitteln. Dieser Sollwert psoll(T1) wird als Ausgangsgröße bereitgestellt. - Auf einer Anzeige
6 wird psoll(T1) dem Fahrer auf Anforderung oder bei einer Druckwarnung angezeigt. - Beispielsweise kann bei einem Fahrzeug der Sollwert des Drucks bei kalten Reifen 2,1 bar betragen, während der Sollwert für auf eine Temperatur T1 erwärmte Reifen beispielsweise 2,6 bar betragen kann. Bei der beschriebenen Ausführungsform würde dem Fahrer auf der Anzeige demnach ein Wert von 2,6 bar angezeigt, den er zum Vergleich mit einem beispielsweise an einer Tankstelle aktuell gemessenen Reifendruck verwenden kann.
- In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform können bei diesem Verfahren auf der Anzeige
6 dem Fahrer auch der durch den Sensor4 gemessene Istwert des Drucks bei der aktuellen Temperatur pist(T1) sowie die Differenz psoll(T1) – psoll(T0) angezeigt werden. - Dem Zahlenbeispiel folgend, würden dem Fahrer somit beispielsweise 2,2 bar als Istwert des Drucks bei der aktuellen Temperatur angezeigt sowie 0,5 bar als Differenz psoll(T) – psoll(T0). In diesem Fall müsste der Fahrer den vorgegebenen Sollwert bei kalten Reifen von 2,1 bar kennen oder der Betriebsanleitung entnehmen und würde durch Addition der angezeigten Differenz von 0,5 bar einen Sollwert des Drucks bei der aktuellen Temperatur von 2,6 bar erhalten, der über dem Istwert von 2,2 bar liegt.
- In einer weiteren alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform kann bei diesem Verfahren auf der als Segmentanzeige ausgebildeten Anzeige
6 dem Fahrer auch der Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur psoll(T1) oder die Differenz psoll(T1) – psoll(T0) angezeigt werden. - Mit Bezug auf das gegebene Zahlenbeispiel würde dem Fahrer demnach ein einziger Wert, nämlich entweder ein Sollwert von 2,6 bar oder die Differenz von 0,5 bar angezeigt, die er zum vorgegebenen Sollwert von 2,1 bar bei kalten Reifen addieren würde.
-
2 zeigt schematisch eine Vorrichtung1 zur automatischen Reifendruckkontrolle in einem Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird die Ist-Temperatur in den Reifen direkt gemessen mittels eines Temperatursensors7 . - In diesem Fall wird dem Fahrer auf der Anzeige
6 der durch den Sensor4 gemessene Istwert des Drucks bei der aktuellen Temperatur pist(T1) sowie die Differenz psoll(T1) – psoll(T0) angezeigt. - In einer nicht gezeigten Ausführungsform wird dem Fahrer auf der als Segmentanzeige ausgebildeten Anzeige
6 der Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur psoll(T1) oder die Differenz psoll(T1) – psoll(T0) angezeigt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Motorsteuerung
- 3
- Sensor
- 4
- Drucksensor
- 5
- Speicher
- 6
- Anzeige
- 7
- Temperatursensor
- 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 10237699 A1 [0004]
Claims (15)
- Verfahren zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug, wobei das Verfahren die indirekte Bestimmung der Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen umfasst, wobei die Ist-Temperatur anhand empirisch ermittelter Kennlinienfelder in Abhängigkeit von Parametern bestimmt wird, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben.
- Verfahren nach Anspruch 2, wobei als Parameter die Außentemperatur verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei als Parameter Reifengröße und/oder Reifentyp des Fahrzeugreifens verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Parameter Wetterdaten verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei als Parameter das Geschwindigkeitsprofil, das Beschleunigungsprofil und/oder das Lenkprofil des Fahrzeugs verwendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei als Parameter die Gewichtsbelastung des Fahrzeugs verwendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Parameter die Zeit seit der letzten Fahrt des Fahrzeugs verwendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei aus der Ist-Temperatur im Fahrzeugreifen ein Sollwert für den Druck im Fahrzeugreifen bei der Ist-Temperatur ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sollwert für den Druck im Fahrzeugreifen bei der Ist-Temperatur auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird.
- Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens, wobei eine Differenz zwischen einem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur sowie der Istwert des Drucks bei der Ist-Temperatur angezeigt werden.
- Verfahren zur Anzeige von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens, wobei der Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur oder eine Differenz zwischen einem Sollwert des Drucks im Fahrzeugreifen bei kaltem Fahrzeugreifen und dem Sollwert des Drucks bei der Ist-Temperatur auf einer Segmentanzeige angezeigt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Anzeige immer dann erfolgt, wenn eine Druckwarnung ausgegeben wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Anzeige auf eine Anforderung durch einen Benutzer erfolgt.
- Vorrichtung (
1 ) zur automatischen Reifendruckkontrolle an einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung (1 ) Sensoren (4 ) zur Ermittlung des Reifendrucks sowie eine Motorsteuerung (2 ) aufweist, wobei die Motorsteuerung (2 ) auf einen Speicher (5 ) zugreift, in dem empirisch ermittelte Kennlinienfelder abgelegt sind zur Ermittlung einer Ist-Temperatur im Fahrzeugreifen in Abhängigkeit von Parametern, die Umweltbedingungen, Fahrbedingungen und/oder Materialeigenschaften der Fahrzeugreifen beschreiben. - Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
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