DE102011086506B4 - Verfahren zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug-Reifen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug-Reifen, wobei dem Fahrer durch eine elektronische Steuereinheit ein auf die aktuelle Temperatur im oder am Reifen umgerechneter Sollwert des Luftdrucks im Reifen zur Anzeige gebracht wird, wobei bei bewegtem Fahrzeug die Reifen-Temperatur mittels eines Temperatursensors bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei für einen gewissen Zeitraum abgestelltem Fahrzeug dann, wenn kein aktueller Messwert des Temperatur-Sensors vorliegt, durch die Steuereinheit ausgehend vom zuletzt empfangenen Temperatur-Messwert anhand einer zeitlichen und die Umgebungstemperatur berücksichtigenden Abkühl-Funktion die aktuelle Reifen-Temperatur geschätzt wird und der auf diese geschätzte Reifen-Temperatur umgerechnete Sollwert unter Berücksichtigung des aktuell am Fahrzeug verbauten Reifentyps angezeigt wird, wobei bei der Anzeige des Sollwerts das vom Fahrer präferierte und mittels eines Wahlschalters vorgegebene oder aus dem Fahrstil des Fahrers abgeleitete Verhalten des Fahrzeugs hinsichtlich Komfort oder Sportlichkeit berücksichtigt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug-Reifen, wobei dem Fahrer durch eine elektronische Steuereinheit ein auf die aktuelle Temperatur im oder am Reifen umgerechneter Sollwert zur Anzeige gebracht wird. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 102 37 699 A1 , WO 94/004 398 A1 , US 2004/0 099 055 A1 , DE 10 2005 008 024 A1 und DE 10 2007 035 934 A1 verwiesen.
• Der richtige Luftdruck von Fahrzeug-Reifen ist bekanntlich wesentlich für eine gute Fahrsicherheit eines Fahrzeugs, beispielsweise Personenkraftwagens. Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Überwachung des Reifen-Luftdrucks. Geht es jedoch darum, dass der Benutzer des Fahrzeugs selbst den Luftdruck kontrollieren oder korrigieren möchte, so muss er hierfür zumeist in irgendwelchen Tabellen nachschlagen, in denen die Sollwerte für die unterschiedlichen für das Fahrzeug freigegebenen Reifentypen jeweils normiert auf eine feste Temperatur von üblicherweise 20°C angegeben sind.
• Zwar ist es aus der eingangs genannten Schrift bekannt, dass eigentlich eine Umrechnung dieser tabellarisch hinterlegten Sollwerte auf die aktuell im Reifen herrschende und zumeist erheblich über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur erfolgen sollte, da der Luft- oder allgemein Gas-Druck in einem geschlossen Gefäß, so wie es ein Fahrzeug-Reifen darstellt, stark mit der aktuellen Temperatur der Luft bzw. des Gases variiert. Grundsätzlich könnte eine solche korrigierte Anzeige auch umgesetzt werden, da die modernen Überwachungssysteme für den Reifendruck nicht nur Drucksensoren, sondern auch Temperatursensoren in den Reifen aufweisen, so dass die aktuelle Reifentemperatur bzw. Reifen-Lufttemperatur auch annähernd genau bekannt ist. Jedoch hat eine korrigierte Sollwertanzeige bislang noch keinen Eingang jedenfalls in in Großserie hergestellte Kraftfahrzeuge gefunden.
• Dennoch oder deshalb soll vorliegend aufgezeigt werden, wie die Genauigkeit einer auf die aktuelle Temperatur umgerechneten Sollwert-Anzeige für den Luftdruck in Fahrzeug-Reifen weiter gesteigert werden kann (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
• Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinheit dann, wenn über einem gewissen Zeitraum keine aktuellere Temperatur-Information verfügbar ist, ausgehend vom zuletzt empfangenen Temperatur-Messwert anhand einer zeitlichen und die Umgebungstemperatur berücksichtigenden Abkühl-Funktion die aktuelle Reifen-Temperatur geschätzt wird und der damit umgerechnete Sollwert angezeigt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
• Es wurde erkannt, dass mit den neueren derzeitigen Reifendruck-Überwachungssystemen, die nur bei bewegtem Fahrzeug und somit rotierenden Reifen den Messerwert der aktuellen Reifen-Temperatur an eine im Fahrzeug vorgesehene elektronische Auswerte- und Steuereinheit übermitteln, doch relativ große Ungenauigkeiten entstehen können, wenn der zuletzt übermittelte Temperatur-Wert zur Umrechnung eines hinterlegten und auf 20°C normierten Sollwertes auf diesen aktuellen Temperatur-Wert verwendet wird. Oftmals stellt nämlich der Benutzer des Fahrzeugs seinen beispielsweise PKW an einer Tankstelle zunächst zum Befüllen des Kraftstofftanks ab, befüllt diesen daraufhin und geht zur Kasse und bezahlt diese Tankfüllung, ehe er mit einem portablen Gerät den Luftdruck in den Reifen korrigiert. Insbesondere bei relativ niedrigen Umgebungstemperaturen kann sich der Reifen in dieser Zeit erheblich abgekühlt haben, so dass der zuletzt vom Reifen bzw. von der darin enthaltenen Messvorrichtung zur elektronischen Steuereinheit übermittelte Temperaturwert längst nicht mehr aktuell ist. Damit werden aber wieder ungenaue Resultate erzielt.
• Dieser Problematik kann nun abgeholfen werden, indem erfindungsgemäß eine Abkühlung des Reifens geeignet berücksichtigt wird. Liegt einer elektronischen Steuereinheit, in der die entsprechenden Umrechnungen durchgeführt werden, somit kein aktueller Wert für die Reifentemperatur vor, was anhand der Tatsache festgestellt werden kann, dass für eine gewisse Zeitspanne von beispielsweise vier Minuten kein neuer Temperaturwert an die besagte elektronische Steuereinheit übermittelt wurde, so wird die aktuelle Reifen-Temperatur, auf welche der auf eine bestimmte Temperatur normierte hinterlegte Sollwert zur Darstellung eines aktuellen Sollwertes umgerechnet wird, geeignet geschätzt.
• Eine solche Schätzung oder Berechnung kann beispielsweise nach folgender Formel erfolgen: $${\text{T}}_{\text{Reifen}}={\text{T}}_{\text{gemessen}}-\left({\text{T}}_{\text{gemessen}}-{\text{T}}_{\text{Umgebung}}\right)*\text{exp}\left(-\mathrm{\tau }/\text{t}\right)$$

  

  mit

TReifen =

geschätzte aktuelle Reifen-Temperatur

Tgemessen =

zuletzt gemessene Reifen-Temperatur

TUmgebung =

fortlaufend gemessene Umgebungstemperatur

exp =

natürliche Exponentialfunktion („e-Funktion“)

τ =

typische Abkühlkonstante der Reifen

t =

seit der letzten Messung verstrichene Zeit

* =

mathematische Multiplikation

/ =

mathematische Division

- =

mathematische Subtraktion

• Im übrigen sei darauf hingewiesen, dass zwar vorliegend stets von einem Sollwert für den Luftdruck im Reifen gesprochen wird, dass anstelle eines einzelnen Sollwertes jedoch ebenso ein Sollwert-Bereich angegeben sein bzw. angezeigt werden kann. Ferner wird von Luftdruck im Reifen gesprochen, ohne damit ausschließen zu wollen, dass ein Fahrzeug-Reifen auch mit einem anderen Gas befüllt sein kann.
• Ferner wird bei der Anzeige des Sollwerts das vom Fahrer präferierte und mittels eines Wahlschalters vorgegebene oder aus dem Fahrstil des Fahrers abgeleitete Verhalten des Fahrzeugs hinsichtlich Komfort oder Sportlichkeit berücksichtigt werden.
• Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung kann bei der Anzeige des Sollwerts der aktuell am Fahrzeug verbaute Reifentyp berücksichtigt werden. Bekanntlich sind für unterschiedliche Reifentypen, die für ein Fahrzeug zugelassen sind (beispielsweise Sommerreifen bzw. Winterreifen aber auch Reifen mit verschiedenen Dimensionen) üblicherweise unterschiedliche Luftdruck-Sollwerte vorgesehen. Wenn der besagten elektronischen Steuereinheit auf geeignete Weise mitgeteilt wird, welcher Reifentyp aktuell am Fahrzeug montiert ist, so kann diese elektronische Steuereinheit auch nur die Sollwerte für diesen Reifentyp zur Anzeige bringen oder zumindest geeignet optisch gegenüber den Sollwerten für andere Reifentypen hervorheben. Die entsprechende Mitteilung über den aktuellen Reifentyp kann entweder bei der Montage dieses Reifens oder fortlaufend durch ein bereits genanntes moderneres Reifendruck-Überwachungssystem, welches auch die aktuelle Reifen-Temperatur übermittelt, erfolgen.
• Weiterhin kann bei der Anzeige des Sollwerts der aktuelle Beladungszustand des Fahrzeugs berücksichtigt werden, der auf unterschiedliche, dem Fachmann bekannte Weise ermittelt werden kann, so beispielsweise aus dem vertikaldynamischen Verhalten oder dem Längsbeschleunigungs-Verhalten des Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs.

Claims (2)

1. Verfahren zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug-Reifen, wobei dem Fahrer durch eine elektronische Steuereinheit ein auf die aktuelle Temperatur im oder am Reifen umgerechneter Sollwert des Luftdrucks im Reifen zur Anzeige gebracht wird, wobei bei bewegtem Fahrzeug die Reifen-Temperatur mittels eines Temperatursensors bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei für einen gewissen Zeitraum abgestelltem Fahrzeug dann, wenn kein aktueller Messwert des Temperatur-Sensors vorliegt, durch die Steuereinheit ausgehend vom zuletzt empfangenen Temperatur-Messwert anhand einer zeitlichen und die Umgebungstemperatur berücksichtigenden Abkühl-Funktion die aktuelle Reifen-Temperatur geschätzt wird und der auf diese geschätzte Reifen-Temperatur umgerechnete Sollwert unter Berücksichtigung des aktuell am Fahrzeug verbauten Reifentyps angezeigt wird, wobei bei der Anzeige des Sollwerts das vom Fahrer präferierte und mittels eines Wahlschalters vorgegebene oder aus dem Fahrstil des Fahrers abgeleitete Verhalten des Fahrzeugs hinsichtlich Komfort oder Sportlichkeit berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anzeige des Sollwerts der aktuelle Beladungszustand des Fahrzeugs berücksichtigt wird