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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit mindestens einem mit Fluid gefüllten Reifen, dessen Reifenfülldruck veränderbar ist, einer Sensorik zum Erkennen des Reifenfülldrucks und einer Zustandserkennung zum Erkennen eines Fahrzustands des Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Warneinrichtung an einem Fahrzeug.
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Bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, ist es üblich, mit Fluid, insbesondere Luft, gefüllte Reifen vorzusehen. An diesen Reifen ist der Reifenfülldruck im Allgemeinen veränderbar. Der Reifenfülldruck bzw. Reifendruck des einzelnen, mit Fluid gefüllten Reifens beeinflusst nämlich nicht nur dessen Reifenlebensdauer, sondern auch das gesamte Fahrverhalten des zugehörigen Fahrzeugs. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen wirkt sich der Reifenfülldruck außerdem auf den Verbrauch an Kraftstoff aus. Deswegen ist es bekannt, den Reifenfülldruck in den Reifen des Fahrzeugs auf einen bestimmten Soll-Wert einzustellen. Ein solcher Soll-Wert ist für jedes Fahrzeug vorgegeben und ist im Handbuch des Fahrzeugs und/oder auf einem Aufkleber in einer Fahrzeugtür, im Handschuhfach oder am Tankdeckel vermerkt.
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Als Warneinrichtung sind ferner elektronische Anzeigeinstrumente bekannt, die als sogenanntes elektronisches Fülldruckschild eine digitale Anzeige des Soll-Wertes in einem Display des Fahrzeugs ermöglichen. Dazu wird mit einer Sensorik bzw. Druckerkennung zum Erkennen des Reifenfülldrucks bzw. einer Reifenfülldruckmesseinheit der Ist-Wert des Reifenfülldrucks gemessen. Bei zu hohem oder zu niedrigem Ist-Wert des Reifenfülldrucks soll der Reifenfülldruck an den Soll-Wert angepasst werden.
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Es ist eine zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug zu schaffen, dessen Kraftstoffverbrauch, Reifenverschleiß sowie Fahrsicherheit verbessert ist.
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Gemäß der Erfindung ist dazu ein Fahrzeug mit mindestens einem mit Fluid gefüllten Reifen, dessen Reifenfülldruck veränderbar ist, einer Sensorik zum Erkennen des Reifenfülldrucks und/oder der Reifentemperatur und einer Zustandserkennung zum Erkennen eines Fahrzustands des Fahrzeugs geschaffen. Dabei ist eine Warneinrichtung vorgesehen, mittels der in Abhängigkeit des mit der Sensorik erkannten Reifenfülldrucks und/oder der mit der Sensorik erkannten Reifentemperatur sowie des mit der Zustandserkennung erkannten Fahrzustands ein Warnsignal zum Anpassen des Reifenfülldrucks an den Fahrzustand des Fahrzeugs erzeugbar ist.
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Auf diese Weise kann der Reifenfülldruck erfindungsgemäß an den Fahrzustand des Fahrzeugs angepasst werden. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass zum Beispiel ein zu niedriger Reifenfülldruck zu einem schwammigen Fahrverhalten, zu einem erhöhten Rollwiderstand des Reifens, einer erhöhten Bodenhaftung bei niedrigen Geschwindigkeiten und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Zudem ist eine starke Erwärmung des Reifens bei hohen Geschwindigkeiten von Nachteil. Dagegen sinken mit einem etwas höheren Reifenfülldruck im Vergleich zum Ist-Wert zwar nachteilig das Bodenhaftungsvermögen und der Rollwiderstand, was allerdings einen geringeren Kraftstoffverbrauch zum Vorteil hat.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird der Reifenfülldruck optimal an den jeweiligen Fahrzustand angepasst. Dadurch wird ein Optimum an Fahrsicherheit, Reifenverschleiß und Kraftstoffverbrauch erreicht. Mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug kann dessen Reifenfülldruck bedarfsgerechter als in bekannten Fahrzeugen eingestellt werden, sodass ein solches Fahrzeug sicherer und sparsamer als bekannte Fahrzeuge gefahren werden kann.
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Die Erfindung berücksichtigt besonders, dass ein Fahrzeug verschiedene Fahrzustände einnimmt. Die Fahrzustände ergeben sich insbesondere aus verschiedenen äußeren Bedingungen, wie Temperatur und Fahrbahnbeschaffenheit, sowie im Fahrzeug selbst begründete innere Bedingungen, wie Beladungszustand und Fahrweise des Fahrers. Für jeden Fahrzustand gibt es einen optimalen Reifenfülldruck, der mittels der erfindungsgemäßen Warneinrichtung auch je nach Fahrzustand einstellbar ist, um bedarfsgerecht ein Optimum an Fahrsicherheit, Reifenverschleiß und Kraftstoffverbrauch erreichen zu können. Dazu werden insbesondere der optimale Reifenfülldruck bzw. Soll-Reifenfülldruck, der auch ein Druckbereich sein kann, des jeweiligen Fahrzustands, der jeweilige Fahrzustand selbst und der aktuelle Reifenfülldruck als Ist-Druck des mindestens einen Reifens erkannt.
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Dafür ist jedem Fahrzustand insbesondere ein bestimmter Soll-Reifenfülldruck zugeordnet, der bevorzugt in einem Datenspeicher des Fahrzeugs hinterlegt ist. Weicht der derartige Soll-Reifenfülldruck des mit der Zustandserkennung erkannten Fahrzustands von einem mit der Sensorik erkannten Reifenfülldruck ab, so ist mittels der Warneinrichtung ein Warnsignal erzeugbar. Als Reaktion auf das Warnsignal kann der Reifenfülldruck jedem Fahrzustand angepasst werden.
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Stimmt hingegen der mit der Sensorik erkannte Reifenfülldruck mit dem Soll-Reifenfülldruck des mit der Zustandserkennung erkannten Fahrzustands überein, so ist mittels der Warneinrichtung bevorzugt auch ein Signal erzeugbar, das den vorhandenen Reifenfülldruck als Optimum bestätigt.
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Der Reifenfülldruck ist also gemäß der Erfindung an den jeweiligen Fahrzustand anpassbar, indem insbesondere die mit der Sensorik und der Zustandserkennung erkannten und/oder gemessenen Werte miteinander vergleichbar sind. Je nach Ergebnis des Vergleichs ist mit der Warneinrichtung ein Warnsignal auszugeben.
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Insbesondere ist damit der Reifenfülldruck auch in Abhängigkeit von der mit der Sensorik erkannten Reifentemperatur anpassbar. Steigt die Reifentemperatur im Vergleich zur Außentemperatur besonders stark an, so sollte der Reifenfülldruck entsprechend erhöht werden. Eine solche Erwärmung des Reifens ist beispielsweise bei hoher Beladung zu beobachten.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft ist mit der Warneinrichtung das Warnsignal an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgebbar. Das Warnsignal ist dabei bevorzugt ein akustisches und besonders bevorzugt ein optisches Signal, das eine Empfehlung bzw. ein Hinweis für den Fahrer des Fahrzeugs zum Anpassen des Reifenfülldrucks ist. Dazu muss das Warnsignal nicht laut oder optisch eindringlich sein, sondern kann auch als leiser, unaufdringlicher Hinweis dienen. Bevorzugt ist das optische Signal eine Anzeige auf einem Display des Fahrzeugs, insbesondere eine digitale Anzeige. Auf das ausgegebene Warnsignal kann der Fahrer entsprechend reagieren und den Reifenfülldruck je nach Signal manuell anpassen, das heißt zum Beispiel von Hand am zugehörigen Ventil des Reifens erniedrigen oder erhöhen.
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Ferner ist mit der Warneinrichtung das Warnsignal vorteilhaft an ein auf das Fahrzeug einwirkendes Steuergerät ausgebbar. Das Steuergerät kann dabei bevorzugt auf das Fahrzeug einwirken, indem es den als nicht ganz optimal erkannten Reifenfülldruck bei der sonstigen Steuerung bzw. Regelung des Fahrzeugs berücksichtigt. Das Steuergerät steuert dann insbesondere ein aktives Fahrwerk, eine Antiblockierregelung, eine Antriebsschlupfregelung und/oder eine Fahrdynamikregelung etwas anders, als wenn ein optimaler Reifenfülldruck erkannt würde.
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Weiterhin ist vorteilhaft als Fahrzustand ein Fahrmodus des Fahrzeugs zu erkennen. Als Fahrmodus bzw. Fahrstil ist eine bestimmte Art und Weise der Fahrt des Fahrzeugs selbst zu verstehen. Solche Fahrweisen sind als unterschiedliche Fahrmodi insbesondere in einer Fahrmodussteuereinrichtung des Fahrzeugs hinterlegt. Als Fahrmodus kann ein speziell auf den Untergrund des Fahrzeugs ausgerichteter Fahrmodus, wie Schnee, Sand oder Schlechtwege zu verstehen sein. Für jeden Fahrmodus ist erfindungsgemäß bevorzugt in einem Steuergerät des Fahrzeugs ein bestimmter Soll-Reifenfülldruck hinterlegt.
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In vorteilhafter Weise ist der Fahrmodus mittels einer Wähleinrichtung aus mehreren verfügbaren Fahrmodi wählbar. Je nach gewähltem Fahrmodus ist dann ein in der Regel etwas anderer, optimaler Reifenfülldruck des mindestens einen Reifens vorgegeben. Die mehreren verfügbaren Fahrmodi ermöglichen ein flexibles Fahrverhalten des Fahrzeugs bei zugleich optimalem Reifenfülldruck.
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In besonders vorteilhafter Weise ist das Wählen des Fahrmodus von einem Fahrer des Fahrzeugs an der Wähleinrichtung ausführbar. Damit kann der Fahrer selbst entscheiden, in welcher Art und Weise bzw. mit welchem Fahrstil das Fahrzeug fährt. Mit der erfindungsgemäßen Lösung erkennt der Fahrer dann nach einer Wahl eines anderen Fahrmodus bzw. Fahrstils des Fahrzeugs, dass er auch den Reifenfülldruck anpassen sollte.
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Dabei ist der Fahrmodus vorteilhaft ein Fahrmodus aus der Gruppe Energiesparmodus, Sportmodus und Komfortmodus. Im Energiesparmodus ist eine besonders energiesparende Fahrweise, im Sportmodus eine eher harte, sportliche Fahrweise und im Komfortmodus eine komfortable Fahrweise des Fahrzeugs bzw. von dessen Fahrwerk in einer zugehörigen Fahrmodus-Steuereinrichtung hinterlegt. Jedem Fahrmodus ist ein Soll-Reifenfülldruck zugeordnet, anhand dessen der Ist-Reifenfülldruck kontrollierbar ist. Damit kann für jeden Fahrmodus der optimale Reifenfülldruck eingestellt werden. Dies ist insbesondere für den Energiesparmodus von besonderer Wichtigkeit, da, wie oben erläutert, sich ein optimaler Reifenfülldruck besonders auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs auswirkt.
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Weiterhin ist in vorteilhafter Weise als Fahrzustand ein Beladungszustand des Fahrzeugs zu erkennen. Der Beladungszustand des Fahrzeugs hat nämlich einen erheblichen Einfluss auf den Soll-Reifenfülldruck. Je stärker das Fahrzeug beladen ist, desto höher ist der angestrebte Soll-Reifenfülldruck. Der Beladungszustand ist dazu mit der erfindungsgemäßen Zustandserkennung und/oder mit der Sensorik zum Erkennen der Reifentemperatur erkennbar. Dabei zeigt eine ansteigende Reifentemperatur relativ zur Außentemperatur eine erhöhte Beladung des Fahrzeugs an. Dann wird der beladungsabhängige Soll-Reifenfülldruck ermittelt und dieser mit dem Ist-Reifenfülldruck verglichen. Mit der erfindungsgemäßen Warneinrichtung ist ein entsprechender Hinweis anzeigbar, zum Beispiel, dass eine erhöhte Beladung vorliegt und der Reifenfülldruck auf den entsprechend erhöhten Soll-Reifenfülldruck anzupassen ist. So ist für einen Fahrer insbesondere sofort erkennbar, wie in Bezug auf die Beladung des Fahrzeugs zu reagieren ist, um möglichst sparsam im Kraftstoffverbrauch und Reifenverschleiß zu fahren.
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Ferner kann erfindungsgemäß der dem jeweiligen Fahrzustand zugeordnete Soll-Reifenfülldruck im Verhältnis zum tatsächlichen Ist-Reifenfülldruck vorteilhaft bei einer Reichweitenabschätzung bzw. Reichweitenberechnung berücksichtigt werden. Bei einer solchen Reichweitenabschätzung wird jene Fahrstrecke ermittelt, die mit dem in einem Kraftstoffspeicher des Fahrzeugs noch vorhandenen Kraftstoff, insbesondere Diesel, Benzin und/oder elektrischer Strom als vorrätige Energie, voraussichtlich noch gefahren werden kann. Derart ist eine besonders genaue Reichweitenabschätzung ermöglicht.
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Gerade wenn bei unterschiedlichen Fahrmodi auch die Beladungszustände stark unterschiedlich sind, wirkt sich die erfindungsgemäße Anpassung des Ist-Reifenfülldrucks sehr positiv aus. Es kann dann auf den mit dem Fahrmodus in Kombination mit der Beladung sich stark verändernden Fahrzustand des Fahrzeugs optimal reagiert werden.
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Darüber hinaus ist die Erfindung auch auf eine Verwendung einer Warneinrichtung an einem Fahrzeug gerichtet, das mit mindestens einem mit Fluid gefüllten Reifen, dessen Reifenfülldruck veränderbar ist, einer Sensorik zum Erkennen des Reifenfülldrucks und/oder der Reifentemperatur und einer Zustandserkennung zum Erkennen eines Fahrzustands des Fahrzeugs ausgestattet ist. Dabei wird mittels der Warneinrichtung in Abhängigkeit des mit der Sensorik erkannten Reifenfülldrucks und/oder der mit der Sensorik erkannten Reifentemperatur sowie des mit der Zustandserkennung erkannten Fahrzustands ein Warnsignal zum Anpassen des Reifenfülldrucks an den Fahrzustand des Fahrzeugs erzeugt.
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Derart erzeugt kann der erkannte Reifenfülldruck an den Fahrzustand des Fahrzeugs angepasst werden. Für jeden Fahrzustand kann auf diese Weise, wie oben bereits erläutert, insbesondere die Bodenhaftung und damit ein Reifenabrieb des mindestens einen Reifens gesenkt werden, was Kraftstoff spart.
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Vorteilhaft wird mit der Warneinrichtung das Warnsignal an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben. Damit kann der Fahrer selbst entscheiden, wie er auf das Warnsignal reagiert.
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Alternativ oder zusätzlich wird mit der Warneinrichtung das Warnsignal vorteilhafterweise an ein auf das Fahrzeug einwirkendes Steuergerät ausgegeben. Vorteilhaft wird dabei mit dem Steuergerät der Reifenfülldruck an den in der Warneinrichtung als elektronisches Fülldruckschild angezeigten Soll-Reifenfülldruck angepasst. Mit einer solchen Anpassung des Reifenfülldrucks wird der optimale Reifenfülldruck automatisch eingestellt, unabhängig vom Verhalten des Fahrers. Der Fahrer muss den Reifenfülldruck dann nicht manuell am Ventil des zugehörigen Reifens regeln. Im Vergleich zur manuellen Regelung wird der Reifenfülldruck mittels des Steuergeräts wesentlich schneller und bedarfsgerechter angepasst, was zusätzlich Kraftstoff spart und den Reifenverschleiß mindert.
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Zudem wird vorzugsweise als Fahrzustand ein Fahrmodus des Fahrzeugs erkannt, der insbesondere mittels einer Wähleinrichtung aus mehreren verfügbaren Fahrmodi, bevorzugt von einem Fahrer des Fahrzeugs gewählt wird. Der Fahrmodus wird bevorzugt aus der Gruppe Energiesparmodus, Sportmodus und Komfortmodus gewählt. Ferner wird als Fahrzustand besonders vorteilhaft ein Beladungszustand des Fahrzeugs erkannt.
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Für den Fahrzustand des Fahrzeugs kann auch eine Temperatur berücksichtigt werden, insbesondere eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs. Der Reifenfülldruck kann damit auch an eine höhere oder niedrigere Temperatur angepasst werden. Eine solche Temperatur kann sich auf die Steifigkeit des Reifens und/oder dessen Rollverhalten auswirken. Mit der erfindungsgemäß vorteilhaften Berücksichtigung der Temperatur ist entsprechend eine weitere Optimierung in Bezug auf die oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung möglich.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine stark vereinfachte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs und
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2 eine stark schematisierte Darstellung von detaillierten Merkmalen des Ausführungsbeispiels gemäß 1.
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1 und 2 zeigen einen Personenkraftwagen als Fahrzeug 10 mit vier Rädern, die jeweils einen mit Luft als Fluid gefüllten Reifen 12 umfassen. Jeder Reifen 12 weist einen Reifenfülldruck 14 auf, der verändert und mit je einem Sensor 15 gemessen werden kann. Die mit den Sensoren 15 gemessenen Daten der Reifenfülldrücke 14 sind ferner in einer Sensorik 16 zusammengefasst. Mit der Sensorik 16 ist auch eine dem jeweiligen Reifen 12 zugehörige Reifentemperatur 17 erkennbar. Dazu ist mit dem Sensor 15 auch die Reifentemperatur 17 zu messen. Alternativ kann jeweils ein eigener Reifentemperatursensor am Reifen 12 vorgesehen sein, dessen Daten in der Sensorik 17 zusammengefasst sind. Zudem ist eine Zustandserkennung 18 vorgesehen, mit der ein Fahrzustand 20 des Fahrzeugs 10 erkannt bzw. detektiert werden kann.
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Jedem Fahrzustand 20 ist ein bestimmter Reifenfülldruck-Soll-Wert bzw. Soll-Reifenfülldruck zugeordnet, der im Fahrzeug 10 in einem Datenspeicher, bevorzugt in der Zustandserkennung 18 hinterlegt ist. Derart hinterlegt werden sowohl die mit der Sensorik 16 erkannten Reifenfülldrücke 14 und/oder Reifentemperaturen 17 als auch der mit der Zustandserkennung 18 erkannte Fahrzustand 20 und dessen zugeordneter Soll-Reifendruck in einer Warneinrichtung 22 verglichen und verarbeitet. Dazu kann eine (nicht dargestellte) Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen sein, die der Warneinrichtung 22 vorausgeschaltet ist.
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Weicht der mit der Sensorik 16 erkannte bzw. gemessene Reifenfülldruck 14 von dem hinterlegten Soll-Reifenfülldruck um einen vordefinierten Wert ab, so wird mittels der Warneinrichtung 22 ein Warnsignal 24 an einen Fahrer 26 und/oder ein Steuergerät 28 abgegeben. Daraufhin kann der Fahrer 26 und/oder das Steuergerät 28 reagieren. Insbesondere kann der Fahrer 26 den Reifenfülldruck 14 an den vorgegebenen Soll-Reifenfülldruck des Fahrzustands 20 anpassen.
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Das Warnsignal 24 bzw. ein Warnhinweis ist vorliegend ein optisches Signal an einer digitalen Anzeige der Warneinrichtung 22. Das Warnsignal 24 kann auch ein akustisches Signal in kurzen Zeitabständen sein.
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Der Fahrzustand 20 ist von einem mittels einer Wähleinrichtung 30 vom Fahrer 26 wählbaren Fahrmodus 32 beeinflusst. Der Fahrmodus 32 umfasst dazu drei verschiedene Fahrmodi. Ein erster möglicher Fahrmodus ist ein Eco-Pro-Modus bzw. Energiesparmodus 34, ein zweiter Fahrmodus ein Sportmodus 36 und ein dritter Fahrmodus ein Komfortmodus 38. Jedem dieser einzelnen Fahrmodi 34, 36 und 38 ist ein insbesondere aus Erfahrungswerten und Messergebnissen bestimmter Soll-Reifenfülldruck zugeordnet. Eine solche Zuordnung ist mit der durchgezogenen, strichpunktierten und gestrichelten Linienführung der Pfeile in 2 angedeutet. Wird daraus ein bestimmter Fahrmodus 34, 36 oder 38 ausgewählt, so wird in der Warneinrichtung 22 oder in der (nicht dargestellten) Datenverarbeitungseinrichtung der Soll-Reifenfülldruck angepasst, das heißt angehoben oder gesenkt. Der derart angepasste Soll-Reifenfülldruck wird mit den gemessenen Daten aller vier Reifenfülldrücke 14 der Sensorik 16 verglichen.
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Ergibt der Vergleich, dass die Differenz zwischen dem Reifenfülldruck 14 als Ist-Druck und dem Soll-Reifenfülldruck des jeweils ausgewählten Fahrmodus 32 zu groß ist, wird mittels der Warneinrichtung 22 das Warnsignal 24 abgegeben. Das Warnsignal 24 ist ein Hinweis darauf, den Reifenfülldruck 14 zu erhöhen oder zu senken.
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Damit ist es für den Fahrer 26 sichtbar und ohne großen Aufwand erkennbar, ob er den Reifenfülldruck 14 verändern muss, um ein Optimum an Fahrsicherheit, Reifenverschleiß und Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs 10 zu erreichen. Der Fahrer 26 kann also flexibel einen seinem Wunsch entsprechenden Fahrmodus 32 wählen und dazu immer den optimalen Reifenfülldruck einstellen.
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Darüber hinaus ist ein Beladungszustand 40 als Fahrzustand 20 in Kombination mit dem jeweiligen Fahrmodus 32 in der Zustandserkennung 18 berücksichtigt. Dazu sind optimale Soll-Reifenfülldrücke der jeweiligen Fahrmodi 32 in Abhängigkeit des Beladungszustands 40 im Fahrzeug 10 hinterlegt. Aufgrund einer solchen beladungsabhängigen Sollwertvorgabe kann eine Beschädigung des mindestens einen Reifens 12 vermieden werden.
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Ferner sind in einer Reichweitenabschätzungseinrichtung 42 sowohl die in der Sensorik 16 gemessenen Ist-Werte jedes Reifenfülldrucks 14 als auch der mit der Zustandserkennung 18 erkannte Fahrzustand 20 berücksichtigt. Das bedeutet, dass zur Reichweitenabschätzung auch der dem jeweiligen Fahrzustand 20 zugrunde gelegte Soll-Reifenfülldruck im Verhältnis zum gemessenen Reifenfülldruck 14 mit einberechnet wird. Damit kann eine Reichweite, für welche Strecke ein im erfindungsgemäßen Fahrzeug 10 vorhandener Kraftstoff noch ausreicht, wesentlich genauer als in bekannten Fahrzeugen abgeschätzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Reifen
- 14
- Reifenfülldruck
- 15
- Sensor
- 16
- Sensorik
- 17
- Reifentemperatur
- 18
- Zustandserkennung
- 20
- Fahrzustand
- 22
- Warneinrichtung
- 24
- Warnsignal
- 26
- Fahrer
- 28
- Steuergerät
- 30
- Wähleinrichtung
- 32
- Fahrmodus
- 34
- Energiesparmodus
- 36
- Sportmodus
- 38
- Komfortmodus
- 40
- Beladungszustand
- 42
- Reichweitenabschätzungseinrichtung