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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Überwachen eines Reifendrucks eines Reifens eines mit einem Radventil versehenen Laufrads eines Kraftfahrzeugs.
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Ein Reifendrucküberwachungssystem eines Kraftfahrzeugs muss zur Überwachung des Reifendrucks eines Reifens eines Laufrads des Kraftfahrzeugs einen momentanen Reifendruck des Reifens mit einem gespeicherten Reifendrucksollwert vergleichen. Auf Basis dieses Vergleichs kann das System prüfen, ob der momentane Reifendruckwert über ein vorgegebenes Ausmaß hinaus von dem Reifendrucksollwert abweicht.
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In manchen Staaten ist es vorgeschrieben, dass ein Reifendrucküberwachungssystem als Reifendrucksollwert einen während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs erfassten momentanen Reifendruckwert verwenden soll, einen sogenannten warmen Reifendrucksollwert. Der Grund hierfür ist, dass sich der Reifendruck während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs aufgrund einer damit einhergehenden Erwärmung des Reifens erhöht, so dass eine Überwachung des Reifendrucks während des Fahrbetriebs genauer ist, wenn als Reifendrucksollwert der warme Reifendrucksollwert herangezogen wird, als wenn als Reifendrucksollwert ein außerhalb eines des Fahrbetriebs festgelegter kalter Reifendrucksollwert verwendet wird.
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Problematisch ist, wie ein Reifendrucküberwachungssystem erkennen soll, wann ein neuer warmer Reifendrucksollwert festzulegen ist. Da sich der Reifendruck zudem in Abhängigkeit einer Umgebungstemperatur ändert, muss das Reifendrucküberwachungssystem zwischen einer Reifendruckänderung aufgrund einer Änderung der in dem Reifen befindlichen Luftmenge einerseits und einer Änderung der Umgebungstemperatur andererseits unterscheiden. Eine Reifendruckänderung aufgrund der Änderung der Umgebungstemperatur kann beispielsweise bei einem geparkten Kraftfahrzeug in der Nacht auftreten. Zudem sollte ein Reifendrucküberwachungssystem erkennen können, ob sich der Reifendruck absichtlich aufgrund eines Eingriffs durch eine Person oder ohne Eingriff der Person verändert hat.
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Bei einem herkömmlichen Reifendrucküberwachungssystem kann der Nutzer des Kraftfahrzeugs aufgefordert werden, manuell einen Resetvorgang einzuleiten, beispielsweise durch Betätigung eines realen oder virtuellen Knopfes oder dergleichen, wonach das Reifendrucküberwachungssystem eine Routine zum Festlegen eines neuen warmen Reifendrucksollwerts durchführt. Üblicherweise muss der Nutzer den Resetvorgang jedes Mal einleiten, nachdem er den Reifendruck absichtlich geändert hat oder ein neuer Reifen an dem Laufrad angeordnet worden ist.
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Die US 2003 / 0 090 373 A1 betrifft eine Radeinheit für ein System zur Überwachung der Räder eines Kraftfahrzeuges auf Fehlerzustände, insbesondere auf falsche Reifenluftdrücke, wobei die Radeinheit durch Berührung, insbesondere mit einer Hand, einer Radkomponente aktivierbar ist.
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Die
US 6 445 287 B1 offenbart ein Reifendrucküberwachungssystem für ein Fahrzeug, das wenigstens eine Reifendruckanzeiganordnung aufweist, die den Füllzustand von mindestens einem der Fahrzeugreifen anzeigt. Das Reifendrucküberwachungssystem weist eine Steuerung auf, die mindestens eine Eingabe von wenigstens einem Reifendrucksensor empfängt, der den Druck von wenigstens einem Fahrzeugreifen erfasst. Die Steuerung erzeugt eine den Reifendruck anzeigende Ausgabe, um die mindestens eine Reifendruckanzeigebaugruppe zu beleuchten oder zu veranlassen, dass ein Geräusch außerhalb der Innenkabine des Fahrzeugs hörbar wird.
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Die US 2007 / 0 040 660 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Reifendrucküberwachungssystems zum Nachweisen eines gelösten Reifendrucksensors in oder an einem Rad, wobei ein Demontagezustand des Reifendrucksensors nachgewiesen wird und ein Wort, das den Demontagezustand enthält, übertragen wird.
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Die
US 6 275 148 B1 offenbart eine Fahrzeugradinformationsbereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen von Radinformationen, die sich auf einen Zustand eines Rads eines Fahrzeugs beziehen, aufweisend einen Radzustandsdetektor zum Detektieren des Zustands des Rads, einen Radinformationsgenerator zum Erzeugen der Radinformationen in Bezug auf den Zustand des Rads auf der Basis einer Ausgabe des Radzustandsdetektors, einen Sender zum Übertragen der Radinformation und einen Empfänger, der die von dem Sender gesendete Radinformation empfängt, wobei der Radzustandsdetektor, der Radinformationsgenerator und der Sender an dem Rad angeordnet sind, während der Empfänger an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Radinformationsgenerator erzeugt selektiv verschiedene Arten von Radinformationen zu unterschiedlichen Volumina. Der Radinformationsgenerator und/oder der Sender arbeiten bzw. arbeitet in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter, der den Zustand des Rads anzeigt und der vom Radzustandsdetektor erfasst wird.
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Die US 2014 / 0 167 949 A1 offenbart ein Reifentrennungswarnsystem, das einen Sensor, der den Druck eines Reifens erfasst, und einen Empfänger aufweist, der den Änderungsbetrag des Reifenradius aus dem Druck des Reifens berechnet, der von dem Sensor empfangen wird. Darüber hinaus schätzt der Empfänger das Reifentrennungsrisiko ab. Eine Anzeige warnt den Fahrer vor dem Reifentrennungsrisiko, wenn das Reifentrennungsrisiko vom Empfänger übertragen wird.
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Die
CN 105 539 030 A offenbart eine integrierte Reifendrucksensor- und Ventilschaftanordnung, die einen Ventilschaft und einen Reifendrucksensor aufweist. Der Ventilschaft weist einen Ventilschaftkörper auf, der eine Schaftstange und einen Aufnahmehohlraum aufweist, wobei die Schaftstange und der Aufnahmehohlraum einstückig ausgebildet sind und das erste Ende der Schaftstange mit dem Aufnahmehohlraum verbunden ist. Der Reifendrucksensor ist in einem inneren Hohlraum des Aufnahmehohlraums angeordnet.
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Die
US 8 096 175 B2 offenbart einen Reifendrucksensorventil mit einem Sensorgehäuse, das einen Montageraum zum Aufnehmen einer Leiterplatte, an der Schaltungsteile aufweisend einen Luftdrucksensor montiert sind, und eine Kopplungsaufnahme zum Koppeln aufweist, einem Ventilkörper, der einen Kopf und eine innere Lufteinlassöffnung, die ein Schließelement aufweist, wobei der Kopf in die Kopplungsaufnahme des Sensorgehäuses eingefügt und mittels einer Schraube an dem Sensorgehäuse fixiert ist, und einem Ventiladapter, der ein Gewindeende aufweist, so dass das Ende mit einer Ventilkappe abgedeckt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überwachungsgenauigkeit einer automatischen Reifendrucküberwachung zu erhöhen und die Handhabung der Reifendrucküberwachung zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, dass wenigstens eine an dem Radventil anordbare Sensoreinheit aufweist, mit der eine Verlagerung eines Ventilstößels des Radventils in Richtung einer Offenstellung des Ventilstößels erfassbar ist.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß kann eine Verlagerung eines Ventilstößels des Radventils in Richtung einer Offenstellung des Ventilstößels erfasst werden. Da eine entsprechende Verlagerung des Ventilstößels durch eine Betätigung des Ventilstößels durch eine Person herbeigeführt wird, lässt das erfindungsgemäße Erfassen der Verlagerung des Ventilstößels eine klare Unterscheidung zwischen einer absichtlichen Änderung des Reifendrucks und einer auf einem Defekt beruhenden Änderung des Reifendrucks zu.
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Hierdurch kann das erfindungsgemäße System davon abgehalten werden, bei einer absichtlichen Änderung des Reifendrucks durch die Person ein Warnsignal auszugeben, was das Auftreten von solchen Fehlalarmen bei der Überwachung des Reifendrucks reduziert. Hierdurch werden zudem die Überwachungsgenauigkeit des Systems und somit die Nutzerakzeptanz bezüglich des Systems erhöht. Die Person kann den Ventilstößel beispielsweise mittels eines Werkzeugs oder durch Anschließen einer Luftpumpe an dem Radventil verlagern.
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Die Sensoreinheit kann in das Radventil, das zur Erfassung des momentanen Reifendrucks in dem Laufradluftreifen eingerichtet sein kann (sogenanntes Smart-Radventil), integriert sein. Alternativ kann die Sensoreinheit ein separat von dem Radventil hergestelltes und an dem Radventil angeordnetes Bauteil sein. Die Sensoreinheit kann funktechnisch mit einer Auswertungselektronik des Systems verbunden sein. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße System für jeden Reifen des Kraftfahrzeugs eine separate Sensoreinheit zum Erfassen des Zustandsparameters des Reifens des jeweiligen Laufrads auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sensoreinheit wenigstens einen Berührungssensor, wenigstens einen induktiven Sensor, wenigstens einen kapazitiven Sensor oder wenigstens einen Reed-Sensor auf. Mithilfe des Sensors kann die Verlagerung des Ventilstößels erfasst werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das System wenigstens einen an dem Laufrad anordbaren Reifendrucksensor und wenigstens eine Auswertungselektronik zum Empfangen und Auswerten von Sensorsignalen der Sensoreinheit und des Reifendrucksensors auf, wobei die Auswertungselektronik eingerichtet ist, während eines auf eine mit der Sensoreinheit erfasste Verlagerung des Ventilstößels folgenden Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs automatisch einen mittels des Reifendrucksensors erfassten momentanen Reifendruckwert als Reifensolldruckwert festzulegen. Hierdurch kann das System nach erfolgter Erfassung der Verlagerung des Ventilstößels in dem folgenden Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs automatisch einen warmen Reifendrucksollwert ermitteln und für die folgende Überwachung des Reifendrucks festlegen.
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Die Auswertungselektronik kann wenigstens einen Mikroprozessor aufweisen, auf dem ein Auswertungsalgorithmus zum Festlegen eines warmen Reifendrucksollwerts ausführbar ist. Zudem kann das erfindungsgemäße System wenigstens eine elektronische Speichereinheit aufweisen, in der ein aktueller warmer Reifendrucksollwert hinterlegt ist, mit dem die Auswertungselektronik bzw. der Auswertungsalgorithmus den mittels des Reifendrucksensors erfassten momentanen Reifendruck vergleicht, um die Reifendrucküberwachung durchzuführen. Stellt die Auswertungselektronik beispielsweise fest, dass der momentane Reifendruck über einen vorgegebenen Abweichungsgrenzwert hinaus geringer als der warme Reifendrucksollwert ist und dass diese Druckabweichung nicht auf einen durch eine Verlagerung des Ventilstö-ßels implizierten manuellen Eingriff durch eine Person zurückzuführen ist, gibt die Auswertungselektronik ein Warnsignal aus, das die Person darauf hinweist, dass der Reifendruck aufgrund eines Defekts abgefallen ist bzw. zu gering ist, so dass ein Handlungsbedarf besteht.
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Die obige Aufgabe wird des Weiteren durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst, das wenigstens ein System gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander aufweist.
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Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mir Bezug auf das System genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Die obige Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, bei dem eine Stellung eines Ventilstößels des Radventils derart überwacht wird, dass eine Verlagerung eines Ventilstößels in Richtung einer Offenstellung des Ventilstößels erfassbar ist.
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Mit dem Verfahren sind die oben mir Bezug auf das System genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das System gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein momentaner Reifendruck überwacht und während eines auf eine erfasste Verlagerung des Ventilstößels folgenden Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs automatisch ein momentaner Reifendruckwert als Reifensolldruckwert festgelegt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Systems genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System bei nicht verlagertem Ventilstößel und
- 2 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Systems bei verlagertem Ventilstößel.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System 1 zum Überwachen eines Reifendrucks eines Reifens 2 eines mit einem Radventil 3 versehenen Laufrads 4 eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs, wobei ein Radventil 3 in 1 geschlossen ist.
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Das Radventil 3 ist herkömmlich als Schrader-Ventil aufgebaut und weist einen Ventilstößel 5 mit einem daran angeordneten Dichtkolben 6 auf, der mittels eines als Druckfeder bzw. Schraubenfeder ausgebildeten Federelements 7 des Radventils 3 gegen einen Dichtsitz 8 des Radventils 3 vorgespannt ist, um das Radventil 3 zu schließen. Der Ventilstößel 5 verläuft durch eine zentrale Axialbohrung 9 an dem Dichtsitz 8. Das Federelement 7 stützt sich axial zudem an einem Widerlager 10 des Radventils 3 ab, an dem ebenfalls eine zentrale Axialbohrung 11 ausgebildet ist, in die der Stößel 5 eingreift. Ferner weist das Radventil 3 ein hohlzylinderförmiges Ventilgehäuse 12 auf, in dem der Stößel 5 und der Dichtkolben 6 axial verschiebbar angeordnet sind.
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Das System 1 weist eine an dem Radventil 3 angeordnete Sensoreinheit 13 auf, mit der eine Verlagerung des Ventilstößels 5 in Richtung einer Offenstellung des Ventilstößels 5, wie sie in 2 gezeigt ist, erfassbar ist. Die Sensoreinheit 13 kann hierzu wenigstens einen nicht gezeigten Berührungssensor, wenigstens einen nicht gezeigten induktiven Sensor, wenigstens einen nicht gezeigten kapazitiven Sensor oder wenigstens einen nicht gezeigten Reed-Sensor aufweisen.
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Das System 1 weist zudem einen an dem Laufrad 4 angeordneten Reifendrucksensor 14 und eine Auswertungselektronik 15 zum Empfangen und Auswerten von Sensorsignalen der Sensoreinheit 13 und des Reifendrucksensors 14 auf. Die Auswertungselektronik 15 ist eingerichtet, während eines auf eine mit der Sensoreinheit 13 erfasste Verlagerung des Ventilstößels 5 folgenden Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs automatisch einen mittels des Reifendrucksensors 14 erfassten momentanen Reifendruckwert als warmen Reifensolldruckwert festzulegen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Systems 1 bei verlagertem Ventilstößel 5.
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Das Radventil 3 ist aufgrund eines manuellen Eingriffs durch eine Person, beispielsweise zum Aufpumpen oder zum Luftablassen, geöffnet worden, was mittels der Sensoreinheit 13 über die gegebene Verlagerung des Ventilstößels 5 erfasst wird. Eine nach diesem Öffnen des Radventils 3 erfolgende Änderung des Reifendrucks des Reifens 2 wird mittels des Reifendrucksensors 14 erfasst.
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Die Auswertungselektronik 15 ist hierdurch in der Lage, aus den Sensorsignalen der Sensoreinheit 13 und des Reifendrucksensors 14 zu ermitteln, dass die Änderung des Reifendrucks nicht auf einen Reifendefekt, sondern auf den manuellen Eingriff durch eine Person zurückzuführen und somit gewünscht ist, so dass keine Warnmeldung bezüglich eines auf einen Defekt zurückzuführenden Reifendruckabfalls erzeugt und ausgegeben wird. Zudem wird die Auswertungselektronik 15 durch das Verlagern des Ventilstößels 5 veranlasst, während eines folgenden Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs automatisch einen mittels des Reifendrucksensors 14 erfassten momentanen Reifendruckwert als Reifensolldruckwert festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Reifen
- 3
- Radventil
- 4
- Laufrad
- 5
- Ventilstößel
- 6
- Dichtkolben
- 7
- Federelement
- 8
- Dichtsitz
- 9
- Axialbohrung an 8
- 10
- Widerlager
- 11
- Axialbohrung an 10
- 12
- Ventilgehäuse
- 13
- Sensoreinheit
- 14
- Reifendrucksensor
- 15
- Auswertungselektronik
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6445287 B1 [0007]
- US 6275148 B1 [0009]
- CN 105539030 A [0011]
- US 8096175 B2 [0012]
