DE19915999C2

DE19915999C2 - Kraftfahrzeug mit Reifendruckkontrollsystem

Info

Publication number: DE19915999C2
Application number: DE19915999A
Authority: DE
Inventors: Holger Oldenettel; Wolfgang Klodmann; Holger Behrends
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: ITMI20000725A1; ITMI20000725A0; IT1317168B1; FR2792577A1; DE19915999A1; US6463799B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem, das folgende Bestandteile enthält:

- jedem Reifen des Kraftfahrzeuges zugeordnet mindestens eine Reifendruckkontrollvorrichtung, mit der der Luftdruck des entsprechenden Reifens meßbar ist,
- eine Zentraleinheit, an die jede Reifendruckkontrollvorrichtung berührungslos Daten überträgt, die zumindest eine Information über den Luftdruck des Reifens enthalten, dem die Reifendruckkontrollvorrichtung zugeordnet ist,
- eine Zentralantenne, die an die Zentraleinheit angeschlossen ist zum Empfang der von den Reifendruckkontrollvorrichtungen ausgesendeten Daten und die auf einer Oberfläche aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, die sich unterhalb des Kraftfahrzeuges befindet.

Aus der DE 42 05 911 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem bekannt, das auf jedem Rad des Kraftfahrzeuges eine Reifendruckkontrollvorrichtung enthält, mit der der Luftdruck des entsprechenden Reifens gemessen wird. In zeitlichen Abständen überträgt jede Reifendruckkontrollvorrichtung den gemessenen Wert vom Rad an das Kraftfahrzeug. Zum Empfang der übertragenen Daten enthält das Kraftfahrzeug in jedem Radhaus (Radkasten) eine Empfangsantenne. Die von einer Empfangsantenne empfangenen Daten werden an eine Zentraleinheit übermittelt und dort ausgewertet. Es ergeht eine Warnung an den Kraftfahrzeugfahrer, wenn der gemessene Luftdruck in einer Radposition über ein vorgegebenes Maß hinaus von einem vorgegebenen Luftdruck abweicht.

Bei dem aus der DE 42 05 911 A1 bekannten Reifendruckkontrollsystem ist ein guter Empfang der von den Reifendruckkontrollvorrichtungen ausgesendeten Daten sichergestellt, da sich in unmittelbarer Nähe einer jeden Reifendruckkontrollvorrichtung eine Empfangsantenne befindet. Das aus der Druckschrift bekannte Reifendruckkontrollsystem hat jedoch den Nachteil, daß es hohe Herstellungskosten verursacht, da jedes Radhaus des Kraftfahrzeuges eine Empfangsantenne enthält, deren Anschaffung und Verlegung teuer ist.

Aus der DE 196 18 658 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem bekannt, das auf jedem Rad des Kraftfahrzeuges eine Reifendruckkontrollvorrichtung enthält, mit der der Luftdruck des entsprechenden Reifens gemessen wird. Jede Reifendruckkontrollvorrichtung übermittelt in zeitlichen Abständen den gemessenen Luftdruck an das Kraftfahrzeug, das zum Empfang der übermittelten Daten genau eine Zentralantenne enthält. Die empfangenen Daten werden von der Zentralantenne an eine Zentraleinheit übermittelt und dort so ausgewertet, wie es bereits oben erläutert worden ist.

Das aus der DE 196 18 658 A1 bekannte Reifendruckkontrollsystem verursacht bei der Herstellung nur geringe Kosten, da es nur über genau eine Zentralantenne verfügt, die mit geringem Aufwand im Kraftfahrzeug verlegt und mit der Zentraleinheit verbunden werden kann. Da sich das von einer Reifendruckkontrollvorrichtung ausgesendete Hochfrequenzsignal aufgrund der Rotation des Rades jedoch ständig ändert und darüber hinaus die Reifendruckkontrollvorrichtungen nur eine geringe Sendeleistung haben, ist ein störungsfreier Empfang der von den Reifendruckkontrollvorrichtungen ausgesendeten Daten mit nur einer Zentralantenne schwierig sicherzustellen. Der genannten Druckschrift sind keine Angaben zu entnehmen, wie die Zentralantenne ausgebildet werden könnte, um einen sicheren Empfang der Daten sicherzustellen.

Aus der DE 196 52 365 C1 ist ein Reifendruckkontrollsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei dem die Zentralantenne zentral unter dem Bodenblech des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Dadurch ist ein sicherer Empfang der von den Reifendruckkontrollvorrichtungen ausgesendeten Hochfrequenzsignale sichergestellt. Eine Anordnung der Zentralantenne auf dem an sich elektrisch leitfähigen Bodenblech des Kraftfahrzeuges ist jedoch nicht ohne weiteres möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das durch die DE 196 52 365 C1 bekannte Reifendruckkontrollsystem mit Reifendruckkontrollvorrichtungen derart weiter zu entwickeln, dass die Zentralantenne auf einfache Art und Weise auf einer unterhalb des Kraftfahrzeuges befindlichen elektrisch isolierenden Oberfläche angeordnet werden kann.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zentralantenne auf einem Kraftstofftank des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, der aus elektrisch isolierendem Material besteht.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß moderne Kraftfahrzeuge ohnehin einen Kraftstofftank aus elektrisch isolierendem Kunststoff aufweisen, dessen Oberfläche sich zum Teil unterhalb des Kraftfahrzeuges befindet, so daß keine separate elektrisch isolierende Oberfläche für die Zentralantenne bereitgestellt werden muß. Dadurch können die Kosten des Reifendruckkontrollsystems reduziert werden. Vorzugsweise wird die Zentralantenne auf dem Teil des Kraftstofftankes angeordnet, der zum Boden, auf dem das Kraftfahrzeug steht, den geringsten Abstand hat.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist die Zentralantenne mittels eines elektrisch leitenden Materials auf eine elektrisch isolierende Folie aufgedruckt, die auf der elektrisch isolierenden Oberfläche oder auf dem Kraftstofftank befestigt ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß elektrisch isolierende Folien, auf die eine Zentralantenne aufgedruckt ist, preiswert in der Herstellung sind. Vorzugsweise wird die Folie auf die elektrisch isolierende Oberfläche oder auf den Kraftstofftank aufgeklebt. Vorzugsweise wird die aufgedruckte Zentralantenne dabei direkt auf der elektrisch isolierenden Oberfläche oder auf den Kraftstofftank gelegt, so daß sie zum Schutz vor mechanischen Belastungen zwischen der elektrisch isolierenden Oberfläche oder dem Kraftstofftank und der elektrisch isolierenden Folie eingebettet ist. In diesem Fall wird ein elektrisch isolierender Kleber verwendet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist die Zentralantenne allseitig von dem elektrisch isolierenden Material der elektrisch isolierenden Oberfläche oder des Kunststofftankes umgeben. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß die Zentralantenne besonders gut vor mechanischen Belastungen, z. B. herbeigeführt durch Steinschlag, geschützt ist. Im folgenden wird kurz erläutert, wie ein Kraftstofftank aus elektrisch isolierendem Material mit einer eingebetteten Zentralantenne erzeugt werden kann: Zunächst wird in einem Gießverfahren, z. B. in Spritzguß, der Tank zum größten Teil aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff hergestellt. Ausgenommen bleibt lediglich die Fläche, auf der die Zentralantenne liegen soll. Diese Fläche wird in einem zweiten Verfahrensschritt ebenfalls in einem Gießverfahren, z. B. in Spritzguß, aus einem galvanisierbaren Kunststoff hergestellt. Danach wird der Kraftstofftank in ein Galvanisierungsbad gelegt, so daß sich auf der galvanisierbaren Fläche Metall niederschlägt und somit auf der Oberfläche des Kraftstofftankes die Zentralantenne ausgebildet wird. Danach wird die Oberfläche des Kraftstofftankes, auf der die Zentralantenne liegt, in einem Gießverfahren, z. B. in einem Spritzgußverfahren, mit einer weiteren elektrisch isolierenden Kunststoffschicht ummantelt (das erläuterte Verfahren wird als Molded Interconnected-Verfahren bezeichnet (abgekürzt MID-Verfahren) und ist an sich bekannt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist die Zentralantenne mittels eines hochfrequenzgeeigneten Kabels, z. B. mittels eines Koaxialkabels oder mittels eines Twisted-Pair-Kabels mit der Zentraleinheit verbunden. Die Verwendung eines Koaxialkabels bietet den Vorteil, daß die von der Zentralantenne empfangenen Daten annähernd verlustfrei zu der Zentraleinheit übertragen werden können. Die Verwendung eines Twisted-Pair- Kabels (d. h. eines Kabels, das aus zwei elektrisch leitfähigen Einzelfäden besteht, die mit einer elektrisch isolierenden Schicht ummantelt und miteinander verdrillt sind) bietet den Vorteil, daß solche Kabel besonders preiswert sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 hat jeder Punkt der Zentralantenne einen Abstand zu benachbarten elektrisch leitfähigen Bestandteilen des Kraftfahrzeuges (z. B. der Karosserie und dem Unterbodenblech), der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen zu der Zentraleinheit übertragen werden. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß die Zentralantenne nicht durch benachbarte elektrisch leitfähige Bestandteile des Kraftfahrzeuges verstimmt wird. Bevorzugt beträgt der Abstand mindestens die Hälfte der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals, mit denen die Daten von der Reifendruckkontrollvorrichtung zu der Zentraleinheit übertragen werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 hat die Zentralantenne die Form einer Dipolantenne, bei der jeder Arm in mindestens einem Punkt abgeknickt ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß sich eine derartig ausgebildete Dipolantenne ohne großen Raumbedarf auf der Oberfläche bzw. auf dem Kraftstofftank aus elektrisch isolierendem Material unterbringen läßt. Somit können die oben genannten Abstände zu den umliegenden elektrisch leitfähigen Bestandteilen der Karosserie ohne Schwierigkeiten eingehalten werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 ist auf der Oberfläche oder auf dem Kraftstofftank neben der Zentralantenne mindestens eine weitere Antenne angeordnet, die an die Zentraleinheit angeschlossen ist. Der Anschluß der weiteren Antenne an die Zentraleinheit kann genauso vorgenommen werden wie der Anschluß der Zentralantenne an diese (s. oben). Der Vorteil ist darin zu sehen, daß mit der weiteren Antenne eine nochmalige Verbesserung des Empfangs der von Reifendruckkontrollvorrichtungen übertragenen Daten sichergestellt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 weist jeder Punkt der weiteren Antenne zu jedem Punkt der Zentralantenne einen Abstand auf, der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen zu der Zentraleinheit übertragen werden. Bevorzugt beträgt der genannte Abstand mindestens die halbe Wellenlänge. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß sich die Zentralantenne und die weitere Antenne nicht negativ gegenseitig beeinflussen.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigen:

Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Fig. 2.

Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem, wobei nur die für die nachfolgenden Ausführungen notwendigen Bestandteile gezeigt sind. Das Reifendruckkontrollsystem enthält auf jedem Rad 2a bis 2d des Kraftfahrzeuges eine Reifendruckkontrollvorrichtung 4a bis 4d, mittels der der Luftdruck in dem entsprechenen Reifen gemessen werden kann. Jede Reifendruckkontrollvorrichtung 4a bis 4d übermittelt in zeitlichen Abständen ein Hochfrequenzsignal, das zumindest den gemessenen Druck des Reifens enthält, an das Kraftfahrzeug, wobei bevorzugt sämtliche Hochfrequenzsignale die gleiche Frequenz/Wellenlänge haben. Die Hochfrequenzsignale werden von einer Zentralantenne 6 empfangen und von dort über ein hochfrequenzgeeignetes Kabel 8, bevorzugt in Form eines Koaxialkabels oder in Form eines Twisted-Pair-Kabels, an die Zentraleinheit 10 übertragen. Dort werden die übermittelten Daten in an sich bekannter Art und Weise ausgewertet, und es ergeht eine Warnung an den Kraftfahrzeugfahrer, wenn in einem Reifen des Kraftfahrzeuges der Luftdruck über ein vorgegebenes Maß hinaus von einem vorgegebenen Wert abweicht.

Das Kabel 8 ist sowohl mit der Zentralantenne 6 als auch mit der Zentraleinheit 10 über jeweils einen Stecker 12, 14 verbunden.

Die Zentralantenne 6 ist unterhalb des Kraftfahrzeuges auf der Oberfläche des Kraftstofftankes 16 des Kraftfahrzeuges angeordnet (möglichst nahe am Boden, auf dem das Kraftfahrzeug steht (von dem in der Fig. 1 nur ein Ausschnitt gezeigt ist)), der bei modernen Kraftfahrzeugen aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht. Die Zentralantenne 6 hat die Form einer Dipolantenne, bei der jeder Arm 18a, 18b in mindestens einem Punkt 20, bevorzugt in mehreren Punkten abgeknickt ist, so daß jeder Arm 18a, 18b die in der Fig. 1 gezeigte Form einer "eckigen Spirale" hat. Jeder Punkt der Zentralantenne 6 weist zu benachbarten elektrisch leitfähigen Bestandteilen des Kraftfahrzeuges einen Abstand auf, der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen 4a bis 4d zu der Zentraleinheit 10 übertragen werden.

Fig. 2 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem, das weitestgehend genauso aufgebaut ist wie das in der Fig. 1 gezeigte Reifendruckkontrollsystem. Der einzige Unterschied ist darin zu sehen, daß auf dem Kraftstofftank 16 des Kraftfahrzeuges neben der Zentralantenne 6 eine weitere Antenne 22 angeordnet ist, die bevorzugt die gleiche Form aufweist und genauso auf dem Kraftstofftank 16 aufgebracht werden kann wie die Zentralantenne 6. Die weitere Antenne 22 ist ebenfalls über ein hochfrequenzgeeignetes Kabel, bevorzugt in Form eines Koaxialkabels oder eines Twisted-Pair-Kabels, mit der Zentraleinheit 10 verbunden und mündet sowohl auf der Seite der Zentraleinheit 10 als auch auf der Seite des Kraftstofftankes 16 jeweils in einem Stecker. Jeder Punkt der weiteren Antenne 22 weist zu jedem Punkt der Zentralantenne 6 und zu benachbarten elektrisch leitfähigen Bestandteilen des Kraftfahrzeuges einen Abstand auf, der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen 4a bis 4d zu der Zentraleinheit 10 übertragen werden, so daß eine Verstimmung der beiden Antennen 6, 22 weitestgehend ausgeschlossen ist.

Fig. 3 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2 gezeigten Linie III/III durch einen Kraftstofftank 16, auf den eine elektrisch isolierende Folie 24 mittels eines elektrisch isolierenden Klebers aufgeklebt ist. Auf die Folie 24 ist mit Hilfe eines elektrisch leitfähigen Materials die Zentralantenne 6 aufgedruckt. Die Folie 24 ist derartig auf die Oberfläche des Kraftstofftanks 16 aufgeklebt, daß die Zentralantenne 6 zum Schutz vor Steinschlag zwischen dem Kraftstofftank 16 und der Folie 24 eingebettet ist.

Fig. 4 zeigt ebenfalls ausschnittsweise einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2 gezeigten Linie IV, IV durch einen Kraftstofftank 16, der aus zwei elektrisch isolierenden Kunststoffschichten 26a und 26b besteht. Zwischen den beiden Kunststoffschichten ist beispielsweise zum Schutz vor Steinschlag die Zentralantenne 6 eingebettet. Wie ein Kraftstofftank 16 mit einer derartig eingebetteten Zentralantenne 6 hergestellt werden kann, ist bereits eingangs erläutert worden.

In den Figuren sind als Antennen 6, 22 immer Dipolantennen dargestellt. Diese bieten den Vorteil, daß sie nicht mit einer geerdeten Grundplatte verbunden sein müssen, um ihre Funktion zu erfüllen. Sie können daher besonders einfach auf einer Oberfläche aus elektrisch isolierendem Material angeordnet werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Dipolantennen beschränkt. Vielmehr können auch alle anderen Bauformen von Antennen verwendet werden, die dann mit naheliegenden geerdeten Metallteilen - z. B. der Karosserie - verbunden werden.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem, das folgende Bestandteile enthält:

- jedem Reifen des Kraftfahrzeuges zugeordnet mindestens eine Reifendruckkontrollvorrichtung (4a-4d), mit der der Luftdruck des entsprechenden Reifens meßbar ist,
- eine Zentraleinheit (10), an die jede Reifendruckkontrollvorrichtung (4a- 4d) berührungslos Daten überträgt, die zumindest eine Information über den Luftdruck des Reifens enthalten, dem die Reifendruckkontrollvorrichtung (4a-4d) zugeordnet ist,
- eine Zentralantenne (6), die an die Zentraleinheit (10) angeschlossen ist, zum Empfang der von den Reifendruckkontrollvorrichtungen (4a-4d) ausgesendeten Daten und die auf einer Oberfläche aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, die sich unterhalb des Kraftfahrzeuges befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentralantenne (6) auf einem Kraftstofftank (16) des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, der aus elektrisch isolierendem Material besteht.

2. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentralantenne (6) mittels eines elektrisch leitenden Materials auf eine elektrisch isolierende Folie (24) aufgedruckt ist, die auf der elektrisch isolierenden Oberfläche oder auf dem Kraftstofftank (16) befestigt ist.

3. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentralantenne (6) allseitig von dem elektrisch isolierenden Material umgeben ist.

4. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentralantenne (6) mittels eines hochfrequenzgeeigneten Kabels (8), z. B. mittels eines Koaxialkabels oder mittels eines Twisted-Pair-Kabels mit der Zentraleinheit (10) verbunden ist.

5. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- jeder Punkt der Zentralantenne (6) einen Abstand zu benachbarten elektrisch leitfähigen Bestandteilen des Kraftfahrzeuges hat, der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen (4a-4d) zu der Zentraleinheit (10) übertragen werden.

6. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentralantenne (6) die Form einer Dipolantenne hat, bei der jeder Arm (18a, 18b) in mindestens einem Punkt (20) abgeknickt ist.

7. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- auf der Oberfläche oder auf dem Kraftstofftank (16) neben der Zentralantenne (6) mindestens eine weitere Antenne (22) angeordnet ist, die an die Zentraleinheit (10) angeschlossen ist.

8. Kraftfahrzeug mit einem Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- jeder Punkt der weiteren Antenne (22) zu jedem Punkt der Zentralantenne (6) einen Abstand aufweist, der mindestens ein Viertel der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals beträgt, mit dem die Daten von den Reifendruckkontrollvorrichtungen (4a-4d) zu der Zentraleinheit (10) übertragen werden.