DE10203619A1 - Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen - Google Patents

Abstract

Ein Fahrzeug ist mit einer Luftdruckerfassungsvorrichtung (60) für einen Reifen versehen, welche einen Temperatursensor (61) zum Messen der Temperatur eines Reifens umfasst sowie einen Luftdrucksensor (62) zur Messung des Luftdrucks des Reifens, einen Reduzierer-Luftdruck-Berechnungsabschnitt (63) zur Berechnung eines reduzierten Luftdrucks (Pm) aus der durch den Temperatursensor (61) gemessenen Temperatur (Tx) und dem durch den Luftdrucksensor (62) gemessenen Luftdruck (Px) durch die im Folgenden angegebene Formel, und einen Alarmsignal-Erzeugungsabschnitt (66) zur Erzeugung eines Alarmsignals, wenn der durch den Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsabschnitt (63) berechnete reduzierte Luftdruck (Pm) auf oder unter einen ersten Schwellenwert (Pa) abfällt. DOLLAR A Pm = Px - K (Tx - T0) DOLLAR A Der Zustand, bei dem der Reifenluftdruck auf oder unter einen Schwellenwert, der basierend auf einem bevorzugten Luftdruck bestimmt ist, abfällt, kann genau erfasst werden, und ein Alarm kann ausgegeben werden, ohne durch einen Temperaturanstieg oder Temperaturvariationen beeinflusst zu sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen, welche die Temperatur an einem vorbestimmten Abschnitt innerhalb des Reifens berücksichtigt, insbesondere die Lufttemperatur in einer Luftkammer innerhalb des Reifens oder die Temperatur eines Laufflächenabschnitts, eines Karkassenabschnitts oder eines Schulterabschnitts oder dergleichem des Reifens.

Als eine Reifenluftdruck-Alarmvorrichtung, um sogar während des Fahrens den Luftdruck eines Reifens zu messen und den Fahrer davon zu informieren ist z. B. die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 10-44726, "Reifenluftdruck-Alarmvorrichtung", bekannt. Der genannte Stand der Technik ist gemäß Fig. 1 der Druckschrift eine Reifenluftdruck- Alarmvorrichtung, bei der ein Ventilschaft 10 (wobei die in der Druckschrift benutzten Symbole hier benutzt werden) an einer Radfelge 1 angebracht ist, ein Gehäuse 2 an einem unteren Abschnitt des Ventilschafts 10 angeordnet ist, und eine Übertragungseinheit 7, die aus einem Druckerfassungsabschnitt 3, einer Signalbearbeitungsschaltung 4 und einer Batterie 5 besteht, in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist. Bei dieser Vorrichtung wird der Druckwert, der direkt durch den Druckerfassungsabschnitt 3 erfasst wird, einer Signalbearbeitung unterworfen, und das bearbeitete Signal wird an eine Empfangseinheit übertragen.

Die Temperatur eines Reifens und die Temperatur von Luft in einer Luftkammer innerhalb des Reifens erhöhen sich entsprechend der Fahrsituation aufgrund von Reibung mit der Straßenoberfläche oder dergleichem. Mit dem Temperaturanstieg ist ein Anstieg des Drucks (Luftdrucks) in der Luftkammer innerhalb des Reifens verbunden. Da der durch die Temperatur beeinflusste Luftdruck bei der oben genannten Erfindung erfasst wird, war es bisher schwierig, zu entscheiden, ob der Reifenluftdruck während des Fahrens auf einem bevorzugten Luftdruckwert gehalten wurde.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen bereitzustellen, welche Temperaturveränderungen berücksichtigt.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, welche charakterisiert ist durch einen Luftdrucksensor zum Messen des Luftdrucks eines Reifens, einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur an einem vorbestimmten Abschnitt in dem Reifen, ein Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsmittel zum Berechnen eines reduzierten Luftdrucks aus dem durch den Luftdrucksensor gemessenen Luftdruck und der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur, und ein Alarmsignal-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines Alarmsignals, wenn der durch das Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsmittel berechnete reduzierte Luftdruck auf oder unter einen vorbestimmten ersten Schwellenwert abgesunken ist.

Unter der Temperatur an einem vorbestimmten Abschnitt innerhalb des Reifens soll die Lufttemperatur in der Luftkammer innerhalb des Reifens oder die Temperatur des Reifens selbst an einem Laufflächenabschnitt, einem Karkassenabschnitt, einem Schulterabschnitt oder dergleichen oder eine ähnliche Temperatur innerhalb des Reifens verstanden werden. Bei der Beurteilung, ob der Luftdruck eines Reifens auf einem bevorzugten Luftdruckwert gehalten wird, ist es wirksam, die Temperatur an einem vorbestimmten Abschnitt innerhalb des Reifens zu berücksichtigen.

Aus diesem Gesichtspunkt wird der Luftdruck des Reifens gemessen und zugleich wird die Temperatur an einem vorbestimmten Abschnitt innerhalb des Reifens gemessen. Danach wird ein reduzierter Luftdruck berechnet und basierend auf dem reduzierten Luftdruck ein Alarmsignal erzeugt. Daher ist es möglich, den Luftdruck bei nur geringer Beeinflussung durch die Temperatur zu kennen und einen Alarm mit hoher Genauigkeit auszulösen.

Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Reduzierter- Luftdruck-Berechnungsmittel berechnete reduzierte Luftdruck Pm durch die folgende Formel berechnet wird:

Pm = Px - K(Tx - T0)

wobei Px der durch den Luftdrucksensor gemessene Luftdruck des Reifens ist, Tx die durch den Temperatursensor an dem vorbestimmten Abschnitt in dem Reifen gemessene Temperatur ist, T0 eine bevorzugte Temperatur entsprechend einem bevorzugten Luftdruck des Reifens ist und K eine vorbestimmte Konstante ist.

Die Reduzierung oder Umwandlung des Luftdrucks bei Berücksichtigung der Temperatur kann gemäß der Boyle-Charles'schen Formel, welche besagt, dass das Verhältnis (absoluter Druck)/(absolute Temperatur) konstant ist, durchgeführt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Umwandlung einen großen Fehler erzeugt, wie im Detail beschrieben wird.

Aus diesem Gesichtspunkt wird der reduzierte Luftdruck durch die folgende Formel bestimmt: Px - K(Tx - T0). Im Endergebnis wird der Fehler sehr gering, und es wird möglich, den Luftdruck mit größerer Genauigkeit zu überwachen.

Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass dass das Alarmsignal- Erzeugungsmittel das Alarmsignal erzeugt, wenn der Rückgang pro Zeiteinheit des durch den Luftdrucksensor gemessenen Luftdrucks des Reifens unter einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert sinkt.

Da das Alarmsignal erzeugt wird, wenn der Rückgang pro Zeiteinheit des durch den Luftdrucksensor gemessenen Luftdrucks des Reifens unter den vorbestimmten zweiten Schwellenwert sinkt, ist es möglich, Leckage von Luft aus dem Reifen prompt zu erfassen und einen Alarm zu erzeugen.

Der Kern des Anspruchs 1 liegt darin, dass ein Temperatursensor zum Messen der Temperatur eines Reifens und ein Luftdrucksensor zur Messung des Luftdrucks des Reifens vorgesehen sind, sowie ein Reduzierter- Luftdruck-Berechnungsabschnitt zur Durchführung einer Berechnungsoperation basierend auf der durch die Sensoren gemessenen Temperatur und dem Luftdruck vorgesehen ist, wobei der durch den Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsabschnitt berechnete reduzierte Luftdruck mit einem Schwellenwert verglichen wird, und ein Alarm erzeugt wird, so dass die Abnahme des Reifenluftdrucks bis zu oder unter einen Schwellenwert, der basierend auf einem bevorzugten Luftdruck bestimmt ist, genau erfasst werden kann, und ein Alarm ausgegeben werden kann, ohne durch einen Temperaturanstieg oder Temperaturvariationen des Reifens beeinflusst zu sein.

Zusätzlich kann dann, wenn die Umrechnungsformel gemäß Anspruch 2 benutzt wird, ein Luftdruck, der in etwa dem bevorzugten Luftdruck entspricht, erhalten werden im Vergleich zu einem durch Benutzung einer Zustandsgleichung reduzierten Luftdruck, und ein Alarm kann mit guter Genauigkeit erzeugt werden.

Weiterhin wird gemäß Anspruch 3 ein Alarm dann erzeugt, wenn die Abnahme pro Zeiteinheit des Reifenluftdrucks unterhalb einen vorbestimmten Schwellenwert fällt, so dass es möglich ist, auf ein Entweichen von Luft prompt zu reagieren.

Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden basierend auf den angefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sollten gemäß der Anordnung der Symbole betrachtet werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorrades, das mit einer Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrades.

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Rades und der Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ein Blockdiagramm der Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6(a) bis (c) Graphen, die den gemessenen Luftdruck, die gemessene Temperatur im Inneren des Reifens und den reduzierten Luftdruck darstellen.

Fig. 7 einen Graph des reduzierten Luftdrucks, der durch eine empirische Umrechnungsformel gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines mit einer Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung versehenen Motorrads. Das Motorrad 10 umfasst einen Lenker 11, eine Vorderradgabel 12 und ein vorderes Fahrzeugrad 13, das lenkbar an einem unteren Abschnitt des Lenkers 11 angebracht ist, eine vordere Verkleidung 14 und eine vordere innere Verkleidung 15, die einen unteren Abschnitt des Lenkers 11 bedeckt, sowie einen oberen Abschnitt der Vorderradgabel 12, ein Trittbrett 16, das auf der unteren Rückseite der vorderen Verkleidung 14 angeordnet ist, eine Körperverkleidung 17, die mit einem hinteren oberen Abschnitt des Trittbretts 16 verbunden ist, eine Antriebseinheit 18, die sich von der Innenseite der Körperverkleidung 17 nach hinten erstreckt, ein hinteres Fahrzeugrad 19, das an einem hinteren Abschnitt der Antriebseinheit 18 angebracht ist, und eine Luftfederungsvorrichtung 20, die zwischen einem hinteren Endabschnitt der Antriebseinheit 18 und einem Fahrzeugkörperrahmen (nicht gezeigt) innerhalb der Körperverkleidung 17 gespannt ist. Hier bezeichnet 21 ein an dem Lenker 11 angebrachtes Steuerpult, 22, 23 und 24 bezeichnen jeweils eine Achse, ein Rad und einen Reifen des vorderen Fahrzeugrads 13, 25 und 26 bezeichnen jeweils ein Rad und einen Reifen des hinteren Fahrzeugrads 19, und 27 bezeichnet einen Sitz.

Weiterhin ist das Motorrad 10 mit einer Luftdruckerfassungsvorrichtung versehen, welche eine Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41, die in dem vorderen Fahrzeugrad 13 enthalten ist, umfasst, sowie eine Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 42, die in dem hinteren Fahrzeugrad 19 enthalten ist, eine Anzeigeeinheit 43, die an dem Steuerpult 21 vorgesehen ist, und eine Steuer/Regeleinheit 44, die beispielsweise an der unteren Seite eines Sitzes 27 angeordnet ist und deren detaillierte Beschreibungen später beschrieben werden.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrades. Der Aufbau eines Rades 23, an dem die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit angebracht ist, wird beschrieben. Das Rad 23 umfasst eine Nabe 31, die drehbar an der Achse 22 angebracht ist, eine Felge 32, an der ein Reifen 24 angebracht ist, und mehrere Speichen 33 . . . (. . . soll hier und im Folgenden eine Mehrzahl bezeichnen), die die Felge 32 mit der Nabe 31 verbinden. Die Nabe 31 umfasst einen Lagerabschnitt 34, der an der Achse 22 mittels eines Lagers (nicht gezeigt) angebracht ist, und Scheibenabschnitte 35 . . ., auf die die Mehrzahl von Speichen 33 . . . aufgezogen ist, während der Felgenabschnitt 32 ein Reifenventil 36 zum Einblasen von Luft in den Reifen 24 umfasst. Die Speiche 33 weist ein Ende auf, das auf den Scheibenabschnitt 35 der Nabe 31 aufgezogen ist. Das andere Ende ist über einen Nippel 37 an der Felge 32 angebracht, wodurch die Felge 32 und die Nabe 31 integral miteinander verbunden sind. Das in Fig. 1 gezeigte rückseitige Fahrzeugrad 19 weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf wie das vordere Fahrzeugrad 13, so dass dessen detaillierte Beschreibung weggelassen wird.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41 für das vordere Fahrzeugrad umfasst einen Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit- Hauptkörper 45, der mit einem Luftdrucksensor und einem Temperatursensor versehen ist, sowie ein Reifenventil 36, das an dem Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit-Hauptkörper 45 so angebracht ist, dass es nur dann geöffnet werden kann, wenn Luft dem Reifen 24 zugeführt wird (siehe Fig. 1), und dass es geschlossen bleibt, so dass die dem Reifen 24 zugeführte Luft nicht in die Umgebung entweicht. Der Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit-Hauptkörper 45 ist in einem an dem Boden der Felge 32 vorgesehenen Vertiefungsabschnitt 46 angeordnet. Das Reifenventil 36 ist in ein Ventileinschubloch 47, das an dem Boden der Felge 32 vorgesehen ist, eingeschoben. Eine Mutter 49 ist auf einem an einer äußeren Umfangsfläche des Reifenventils 36 vorgesehenen männlichen Schraubenabschnitt 48 befestigt, wodurch die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41 an dem Rad 23 angebracht ist. Eine Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 42 (siehe Fig. 1) für das hintere Fahrzeugrad entspricht der Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41 für das vordere Fahrzeugrad, so dass eine Beschreibung von deren Aufbau weggelassen wird.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Rades und der Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Rad 23 umfasst Flanschabschnitte 51, 51, Wulstsitzabschnitte 52, 52, die auf der Innenseite der Flanschabschnitte 51, 51 vorgesehen sind, Buckelabschnitte 53, 53, die so hergestellt sind, dass sie sich auf der Innenseite der Wulstsitzabschnitte 52, 52 ausbeulen, einen Felgenvertiefungsabschnitt 54, der zwischen den Buckelabschnitten 53, 53 zurückgesetzt ist und den oben genannten Vertiefungsabschnitt 46, der an dem Felgenvertiefungsabschnitt 54 vorgesehen ist.

Der Wulstsitzabschnitt 52 ist ein Abschnitt zum Halten eines Wulstabschnitts des Reifens 24 (siehe Fig. 1). Der Buckelabschnitt 53 ist ein ringförmig vorstehender Abschnitt zum Verhindern, dass der Reifen 24 aus dem Wulstsitzabschnitt 52 des Rades 23 rutscht. Der Felgenvertiefungsabschnitt 54 ist tief zurückgenommen, so dass er das Anbringen und Entfernen des Reifens 24 erleichtert.

Die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41 ist an der Felge 32 so angebracht, dass eine äußere Fläche 55 des Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit-Hauptkörpers 45 relativ zu einer Bodenfläche des Felgenvertiefungsabschnitts 54 auf der inneren Seite in einem Abstand d angeordnet ist. Das Bezugszeichen 56 bezeichnet ein Dichtungselement zur Verhinderung, dass Luft aus der Luftkammer innerhalb des Reifens 24 ins Äußere entweicht, 57 bezeichnet ein Verbindungsloch (das durch einen nicht gezeigten Ventilkörper geschlossen wird), das in dem Reifenventil 36 zur Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Reifens 24 vorgesehen ist.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, ist der Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit-Hauptkörper 45 in dem Vertiefungsabschnitt 46 der Felge 32 aufgenommen. Der Luftdruck und die Temperatur des Reifens werden durch die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41, die an dem Rad angebracht ist, gemessen. Bei der erfindungsgemäßen Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen ist das Anbringen des Luftdruck- und Temperaturerfassungseinheit-Hauptkörpers nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt und ist nicht durch die Anwesenheit oder das Fehlen des Reifenschlauchs beschränkt.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Luftdruckerfassungsvorrichtung 60 für einen Reifen umfasst die Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41, die einen Temperatursensor 61 zur Messung der Temperatur Tx des Reifens 24 (siehe Fig. 2) umfasst sowie einen Luftdrucksensor 62 zum Messen des Luftdrucks Px des Reifens umfasst, und eine Steuer/Regeleinheit 44, die einen Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsabschnitt 63 zur Berechnung eines reduzierten Luftdrucks basierend auf der Temperatur Tx und dem Druck Px des Reifens umfasst sowie einen Schwellenwertspeicherabschnitt 64 zum Setzen eines Schwellenwerts, basierend auf einem bevorzugten Luftdruck, einen Vergleichsabschnitt 65 zum Vergleichen des reduzierten Luftdrucks und des Schwellenwerts, und einen Alarmsignal-Erzeugungsabschnitt 66 zum Erzeugen eines Alarmsignals, wenn durch den Vergleich gefunden wird, dass der reduzierte Luftdruck gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist.

Im Folgenden wird der Betrieb oder die Wirkungsweise der Luftdruckerfassungsvorrichtung 60 gemäß dem oben beschriebenen Aufbau beschrieben.

Die durch den Temperatursensor 61 gemessene Temperatur Tx des Reifens und der durch den Luftdrucksensor 62 gemessene Luftdruck Px werden in die Steuer/Regeleinheit 44 eingegeben. Der Reduzierter-Luftdruck- Berechnungsabschnitt 63 empfängt die Temperatur Tx und den Luftdruck Px und berechnet einen reduzierten Luftdruck Pf oder Pm basierend auf dem Luftdruck Px und der Temperatur Tx unter Benutzung einer vorbestimmten Umrechnungsformel (ein spezifisches Beispiel der Formel wird später beschrieben). Der auf diese Weise berechnete reduzierte Luftdruck Pf oder Pm wird in den Vergleichsabschnitt 65 eingegeben. Andererseits wird ein erster Schwellenwert Pa entsprechend einem bevorzugten Luftdruck vorläufig in dem Schwellenwertspeicherabschnitt 64 abgespeichert. Der reduzierte Luftdruck Pf oder Pm und der erste Schwellenwert Pa werden durch den Vergleichsabschnitt 65 miteinander verglichen. Wenn der erste Schwellenwert Pa den reduzierten Luftdruck Pf oder Pm überschreitet, wird die Information zu dem Alarmsignal- Erzeugungsabschnitt 66 gesendet. Der Alarmsignal-Erzeugungsabschnitt 66 erzeugt ein Alarmsignal. Hier bedeutet der bevorzugte Luftdruck einen Luftdruck des Reifens, der empfohlen wird, um einen normalen Betrieb des Fahrzeugs zu erhalten. Dies ist der Luftdruck des Reifens, der bei Normaltemperatur (25°C) gemessen wird. Die Datenübertragung der Temperatur Tx und des Luftdrucks Px von der Reifenluftdruck- und Temperaturerfassungseinheit 41 zu der Steuer/Regeleinheit 44 wird durch eine Übertragungseinheit und eine Empfangseinheit, welche nicht gezeigt sind, durchgeführt.

Weiterhin wird der Alarm ebenso erzeugt, wenn das Signal von der Übertragungseinheit zur Übertragung des Signals von dem Temperatursensor 61 oder dem Luftdrucksensor 62 durch die Empfangseinheit aus irgendeinem Grund nicht empfangen werden kann.

Die Fig. 6(a) bis 6(c) sind Graphen, die den gemessenen Luftdruck, die gemessene Lufttemperatur im Reifen und den reduzierten Luftdruck zeigen.

In Fig. 6(a) ist die Abszisse die laufende Zeit, und die Ordinate ist der gemessene Luftdruck (Messinstrumentdruck) Px. Hier steigt der Druck in einem anfänglichen Bereich 101 scharf an und ist dann im Wesentlichen in einem Bereich 102 stabilisiert.

In Fig. 6(b) ist die Abszisse die laufende Zeit und die Ordinate ist die gemessene Temperatur (°C) im Inneren des Reifens Tx. In einem anfänglichen Bereich 103 steigt die Temperatur scharf an und ist dann in einem Bereich 104 im Wesentlichen stabil.

In dem Bereich 104 stehen die bei dem Reifen erzeugte Wärme (Eingabewärme) und die von dem Reifen abgestrahlte Wärme (Ausgabewärme) miteinander im Gleichgewicht. Im Endergebnis sollte der Bereich 102 in Fig. 6(a) ebenso einen stabilisierten Bereich darstellen. In Fig. 6(c) ist die Abszisse die laufende Zeit und die Ordinate ist der reduzierte Luftdruck (Messinstrumentdruck) Pf.

Gemäß der Boyle-Charles'schen Formel ist das Verhältnis (absoluter Druck)/(absoluter Temperatur) konstant, wenn das Volumen universal ist. Die folgenden Umrechnungsformeln sind gegeben:

(Px + Umgebungsdruck)/(Tx + 273)

= Pf + Umgebungsdruck/(25 + 273)

Pf = (Px + Umgebungsdruck).(25 + 273)/

(Tx + 273) - Umgebungsdruck

wobei Px der gemessene Luftdruck, Tx die gemessene Temperatur im Inneren des Reifens ist, die Normaltemperatur 25°C ist und Pf der bezüglich der Normaltemperatur reduzierte Luftdruck ist.

Wenn Px in den obigen Formeln durch den Wert von Fig. 6(a) und Tx durch den Wert von Fig. 6(b) ersetzt wird, ist Pf bestimmt, und die Kurve in Fig. 6(c) stellt einen dieses wiedergebenden Graphen dar.

Der Bereich 106 der Kurve in Fig. 6(c) ist im Wesentlichen konstant, was die Wirkung der Korrektur des Drucks gemäß der Temperatur zeigt. Wenn der Luftdruck des Reifens bei Beginn des Fahrens als der bevorzugte Luftdruck 107 eingestellt wird und ein durch Multiplizieren des bevorzugten Luftdrucks 107 mit einem Wert von 0,4 bis 0,6 erhaltener Wert als der Schwellenwert 108 eingestellt wird, ist es möglich zu beurteilen, dass der Luftdruck des Reifens normal ist, wenn die Kurve auf der oberen Seite des Schwellenwerts 108 liegt, und dass der Luftdruck des Reifens nicht normal ist, wenn die Kurve auf der unteren Seite des Schwellenwerts 108 liegt.

Da der reduzierte Luftdruck Pf ein durch die Temperatur korrigierter Druck ist, muss weiterhin die Kurve wenigstens in dem Bereich 106 zu dem bevorzugten Luftdruck 107 zurückkehren. Als Ergebnis von Experimenten wurde jedoch gefunden, dass es einen Versatz nach oben von ΔP gibt. Daher erhöht sich der Unterschied 109 zwischen der Kurve und dem Schwellenwert 108 und der reduzierte Luftdruck Pf fällt schwerlich unter den Schwellenwert 108. Aus dem Gesichtspunkt einer genauen Erfassung eines nicht normalen Zustands sollte der Unterschied ΔP bevorzugterweise kleiner sein.

Angesichts des oben Beschriebenen berücksichtigt die vorliegende Erfindung die Tatsache, dass der Bereich 102 in Fig. 6(a) und der Bereich 104 in Fig. 6(b) im Wesentlichen konstant sind. Die Korrektur unter Benutzung des absoluten Drucks und der absoluten Temperatur ist nämlich für den Fall großer Veränderungen der Temperatur wirksam, aber sie ist unnötig, wenn die Temperatur im Wesentlichen konstant ist. Demgemäß kann bei erneuter Betrachtung von Fig. 6(a) und Fig. 6(b) erkannt werden, dass der Bereich 104 in Fig. 6(b) eine leicht nach oben gerichtete Veränderung zeigt und der Bereich 102 in Fig. 6(a) ebenfalls dieser Tendenz nach oben folgt. Wenn dies zutrifft, kann geschlossen werden, das die Korrektur des Drucks durch einen Temperaturfaktor wirksam ist. Der Temperaturfaktor wird so eingestellt, dass er Tx - T0 beträgt, wobei Tx die gemessene Temperatur ist und T0 die Normaltemperatur ist. Im Endergebnis erhält man eine empirische Formel: Pm = Px - (Tx - T0). Hierbei wird Tx - T0 mit einem Koeffizienten K multipliziert, da es nötig ist, variable Elemente wie die Größe des Reifens und Fahrbedingungen zu aufzunehmen. Die auf diese Weise erhaltene empirische Umrechnungsformel ist Pm = Px - K(Tx - T0).

Fig. 7 ist ein Graph des reduzierten Luftdrucks, der durch die empirische Umrechnungsformel gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird. In der Formel Pm = Px - K(Tx - T0) wird ein K = 1,0 benutzt, und in die Formel wird Px aus Fig. 6(a) und Tx aus Fig. 6(b) eingesetzt, um Pm zu berechnen. Das Resultat wird durch den Graphen wiedergegeben. Es kann erkannt werden, dass Pm dem bevorzugten Luftdruck 107 in einem Bereich 110 zufriedenstellend nahekommt. Dadurch kann basierend auf der Differenz 111 eine Erfassung von normalen/anormalen Zuständen des Drucks genau durchgeführt werden.

Während die obige Ausführung basierend auf der Annahme einer graduellen Druckänderung untersucht wurde, kann ein Fall auftreten, bei dem der Luftdruck des Reifens abrupt abfällt, etwa aufgrund von Abrollen auf einem metallischen Stück (einem Nagel oder etwas ähnlichem) auf der Fahrbahn. Es ist hilfreich, einen solchen abrupten Druckabfall erfassen zu können. Eine Funktion der Detektierung solch eines Falles wird im Folgenden beschrieben.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Luftdruckerfassungsvorrichtung für einen Reifen gemäß einer anderen Ausführung von Fig. 5. Die Blöcke, die dieselben sind, wie diejenigen bei der Luftdruckerfassungsvorrichtung 60 für einen Reifen in Fig. 5, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und deren ausführliche Beschreibung wird weggelassen.

Die Luftdruckerfassungsvorrichtung 60B für einen Reifen umfasst eine Zeitsteuereinrichtung 81, und einen Abnahmefaktor-Berechnungsabschnitt 82 zum Berechnen der Abnahme des Luftdrucks des Reifens pro Zeiteinheit (z. B. 5 Sekunden, 10 Sekunden, 30 Sekunden oder etwas ähnlichem), die durch die Zeitsteuereinheit 81 eingestellt wird.

Bei der Luftdruckerfassungsvorrichtung 60B für einen Reifen berechnet der Berechnungsfaktor-Berechnungsabschnitt 82 gleichzeitig mit dem durch die Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung 60 für einen Reifen aus Fig. 5 durchgeführten Vergleich des ersten Schwellenwerts Pa und des reduzierten Luftdrucks Pm die Abnahme pro Zeiteinheit des Reifenluftdrucks Px, der direkt durch einen Luftdrucksensor 62 gemessen wird. Der Abnahmefaktor des Reifenluftdrucks und ein zweiter Schwellenwert Pb, der in einem Schwellenwertspeicherabschnitt eingestellt ist, werden miteinander verglichen. Ein Alarmsignal-Erzeugungsabschnitt 66 erzeugt basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs einen Alarm.

Daher kann bei der Luftdruckerfassungsvorrichtung 60B für einen Reifen basierend auf dem reduzierten Luftdruck Pm und unabhängig von der Reifentemperatur Tx ein Alarmsignal genau erzeugt werden. Gleichzeitig wird ein Ausströmen von Luft aus dem Reifen aus dem Abnahmefaktor des Reifenluftdrucks Px, der direkt durch den Luftdrucksensor 62 gemessen wird, prompt erfasst, wodurch ein Alarmsignal erzeugt werden kann.

Obwohl das Fahrzeug als das in Fig. 1 gezeigte Motorrad 10 in dieser Ausführung beschrieben worden ist, ist das Fahrzeug nicht auf ein Zweirad beschränkt und kann ebenso ein vierrädriges oder dreirädriges Fahrzeug sein.

Ein Fahrzeug ist mit einer Luftdruckerfassungsvorrichtung (60) für einen Reifen versehen, welche einen Temperatursensor (61) zum Messen der Temperatur eines Reifens umfasst sowie einen Luftdrucksensor (62) zur Messung des Luftdrucks des Reifens, einen Reduzierter-Luftdruck- Berechnungsabschnitt (63) zur Berechnung eines reduzierten Luftdrucks (Pm) aus der durch den Temperatursensor (61) gemessenen Temperatur (Tx) und dem durch den Luftdrucksensor (62) gemessenen Luftdruck (Px) durch die im Folgenden angegebene Formel, und einen Alarmsignal- Erzeugungsabschnitt (66) zur Erzeugung eines Alarmsignals, wenn der durch den Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsabschnitt (63) berechnete reduzierte Luftdruck (Pm) auf oder unter einen ersten Schwellenwert (Pa) abfällt.

Pm = Px - K (Tx - T0)

Der Zustand, bei dem der Reifenluftdruck auf oder unter einen Schwellenwert, der basierend auf einem bevorzugten Luftdruck bestimmt ist, abfällt, kann genau erfasst werden, und ein Alarm kann ausgegeben werden, ohne durch einen Temperaturanstieg oder Temperaturvariationen beeinflusst zu sein.

Claims (3)

1. Luftdruckerfassungsvorrichtung (60; 60B) für einen Reifen, umfassend:
einen Luftdrucksensor (62) zum Messen des Luftdrucks (Px) eines Reifens,
einen Temperatursensor (61) zum Messen der Temperatur (Tx) an einem vorbestimmten Abschnitt in dem Reifen,
ein Reduzierter-Luftdruck-Berechnungsmittel (63) zum Berechnen eines reduzierten Luftdrucks (Pm) aus dem durch den Luftdrucksensor (62) gemessenen Luftdruck und der durch den Temperatursensor (61) gemessenen Temperatur, und
ein Alarmsignal-Erzeugungsmittel (66) zum Erzeugen eines Alarmsignals, wenn der durch das Reduzierter-Luftdruck- Berechnungsmittel (63) berechnete reduzierte Luftdruck (Pm) auf oder unter einen vorbestimmten ersten Schwellenwert (Pa) abgesunken ist.

2. Luftdruckerfassungsvorrichtung (60; 60B) für einen Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Reduzierter- Luftdruck-Berechnungsmittel (63) berechnete reduzierte Luftdruck (Pm) durch die folgende Formel berechnet wird:
Pm = Px - K(Tx - T0)
wobei Px der durch den Luftdrucksensor (62) gemessene Luftdruck des Reifens ist, Tx die durch den Temperatursensor (61) an dem vorbestimmten Abschnitt in dem Reifen gemessene Temperatur ist, T0 eine bevorzugte Temperatur entsprechend einem bevorzugten Luftdruck des Reifens ist und K eine vorbestimmte Konstante ist.

3. Luftdruckerfassungsvorrichtung (60; 60B) für einen Reifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Alarmsignal-Erzeugungsmittel (63) das Alarmsignal erzeugt, wenn der Rückgang pro Zeiteinheit des durch den Luftdrucksensor gemessenen Luftdrucks (Px) des Reifens unter einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert (Pb) sinkt.