DE19961020A1 - Automatische Reifenluftdruckregulierung mit intregierter Reifenpannenbehebung für alle Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Es ist bekannt, daß die meisten Kraftfahrzeuge mit falschem Reifenluftdruck im Straßenverkehr fahren. Es ist den meisten Fahrer/innen wohl zu kompliziert den Reifenluftdruck ihres Fahrzeugs auf den erforderlichen Luftdruck hin an Tankstellen zu prüfen. Dies gilt insbesondere auch bei unterschiedlichen Gewichtsbelastungen des Fahrzeugs. Somit ist die eigentliche Anforderung an die Fahrsicherheit nicht mehr optimal. Es verändern sich zum Beispiel die Bremswege, die Fahrstabilität, die Lebensdauer der Reifen, und nicht zuletzt der Benzinverbrauch nach oben. DOLLAR A Weiterhin ist die Problematik des Reifenwechsels bei einer Reifenpanne bekannt, daß es zum Beispiel als zu schwierig empfunden wird, die Radschrauben zu lösen, der Umgang mit den Bordwagenheber und der Pflege des Ersatzreifens. Abgesehen von der Gewichtsproblematik des Ersatzreifens/Bordwagenhebers und des Werkzeugs, die ebenfalls einen erhöhten Benzinverbrauch zur Folge haben und zusätzlich einen sehr großen Platzbedarf im Fahrzeug beanspruchen. DOLLAR A Der in Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, und läßt den erforderlichen Reifenluftdruck mit Starten des Fahrzeugs kontrollieren und gegebenenfalls regulieren, so daß immer mit korrektem Reifenluftdruck, zur optimalen Verkehrssicherheit gefahren wird. DOLLAR A Weiterhin läßt das ARP System eine Reifenpannenbehebung ohne Radwechsel zu, und macht somit das Ersatzrad nebst Bordwagenheber und Werkzeug überflüssig. DOLLAR A Am besten zu ersehen durch (Zeichnung ...

Description

Mit dem ARP System (Automatische Reifenluftdruckregulierung und Pannenbehebung) ist der Autofahrer völlig unabhängig von externer Reifenluftdruckprüfung und Regulierung, wie z. B. an Tankstellen.

Durch die automatische Prüfung und Regulierung des Reifenluftdrucks hat die Bereifung stets den optimalen Luftdruck. Die Verkehrssicherheit der Reifen wird somit auf höchstem gleichbleibendem Standart gehalten.

Es ist bekannt, daß an den meisten Fahrzeugen, die sich im Straßenverkehr bewegen, der erforderliche Reifenluftdruck zu hoch oder niedrig ist.

Dies liegt wohl an der Tatsache, daß es für viele Autofahrer/innen als sehr umständlich empfunden wird, ständig den Reifenluftdruck des Fahrzeugs zu kontrollieren. Also wird meist nur bei sichtbaren Reifenverformungen, (leider oft auch dann nicht) der Luftdruck in den Reifen geprüft.

Oftmals ist auch unklar, welcher Reifenluftdruck benötigt wird.

Es wird sogar bei unterschiedlicher Belastung des Fahrzeugs (stetig sich ändernde Personen und Lasten Beförderung) auf die erforderlichen Anpassungen des Reifenluftdrucks, meist aus Bequemlichkeit, verzichtet.

Wenn zudem noch unangenehme Wetterverhältnisse bestehen, vernachlässigt man die Luftdruckprüfung eher noch intensiver.

Dabei ist heute wohl jedem bekannt, daß falscher Reifenluftdruck die Bremswege verändert, den Reifenverschleiß und Benzinverbrauch erhöht, und nicht zuletzt die Fahrstabilität negativ beeinflußt, was letztlich die Verkehrssicherheit beeinträchtigt.

Das ARP System beseitigt die genannten Probleme durch einfachste Handhabung der automatischen Reifenluftdruckregulierung.

Mit Starten des Fahrzeugs wird der Luftdruck in den Reifen geprüft, und gegebenenfalls reguliert, so das immer mit korrektem Reifenluftdruck gefahren wird.

Die Luftdruckregulierung wird über den üblichen Bordcomputer (dementsprechend programmiert) oder einem separaten Luftdruckregulierungscomputer gesteuert.

Dieser Computer muß vom Nutzer einmalig für die erforderlichen Bar-Werte, der doch unterschiedlichen Reifengrößen, eingestellt werden.

Hierbei sollten die Werte für Vorder/Hinterreifen, jeweils für Normal/Mittel/Maximum Gewichtsbelastung, stufenlos Einstellbar und abspeicherbar sein, so das der Fahrer/in nur eine dieser drei Gewichtsbelastungsgruppen, (welche er je nach Fahrzeugbelastung benötigt) per Knopfdruck, abrufen muß. Ansonsten wird nach der zuletzt eingestellten Gewichtsbelastungsgruppe der Reifendruck gemessen.

Die Gewichtsbelastung kann auch per Gewichtssensoren, die an den Achsenaufhängungen etc. angebracht werden, und mit dem Bordcomputer verbunden sind, völlig automatisch identifiziert werden.

Nach dem Starten des Motors messen Luftdrucksensoren in den Reifen (Zeichnung Fig. 1 und 2) den Reifenluftdruck und übermitteln den Wert dem Bordcomputer mittels der Funk-Sende/Empfänger-Elektronik (Zeichnung Fig. 1 und 3). Danach wird bei fehlerhaftem Luftdruck vom Bordcomputer (im Display wird angezeigt, um welches Rad es sich handelt) ein Signal auf den, vom elektrischem Bordnetz betriebenen Kompressor (im Koffer oder Motorraum etc.) gegeben. Dieser gibt nun Druckluft auf die Luftleitung (Zeichnung Fig. 3) des jeweiligen Reifen, welcher eine Luftdruckregulierung benötigt. Bei erreichtem erforderlichem Reifenluftdruck bekommt der Kompressor durch die Luftdrucksensoren über die Funk-Sende/Empfänger-Elektronik erneut ein Signal, und stellt seinen Betrieb ein.

Das Ventil des Reifens sitzt nicht mehr an der üblichen Stelle (am Felgenbett von außen am Rad zugänglich), sondern ist in der Luftleitung der Felge (Zeichnung Fig. 1 und 2) integiert, und muß elektronisch steuerbar sein.

Das Ventil muß in die Funk-Sende/Empfänger-Elektronik des ARP Systems integiert sein, es läßt nur Luft in eine Richtung (Einlaß) passieren, wobei der Anschluß, auf den der Luftschlauch auf das Ventil geschraubt wird (Zeichnung Fig. 1) herkömmlicher Art sein sollte, um eventuell bei einem Ausfall des Kompressors weiterhin auf übliche Art (manuell) Luft in den Reifen zu bringen.

Um Luft aus dem Reifen abzulassen, bekommt das Ventil über die Funk-Sende/Empfän­ ger-Elektronik einen Impuls zur Öffnung, um den Luftdruck des Reifens zu verringern.

Es wird wieder geschlossen, wenn der benötigte Luftdruck erreicht ist, was die Luftdrucksensoren melden.

Es kann auch ein separates Ventil in einen separatem Luftkanal im Rad eingesetzt werden, welches ausschließlich den Luftauslaß elektronisch regelt, somit benötigt das erste (Einlaßventil) keine elektronische Regelung.

Die Funk-Sende/Empfänger-Elektronik des ARP Systems:
Das System besteht aus zwei Funk-Sende/Empfänger pro Rad (Grundlage ist der derzeitige Stand der Technik):
Der erste Funk-Sende/Empfänger befindet sich in der Abdeckung der Radantriebswelle, die auf die Felge geschraubt oder gesteckt wird. (Zeichnung Fig. 1 und 3).

Mit diesen Funk-Sende/Empfänger wird der Luftdrucksensor im Reifen, und das Ventil im Luftkanal der Felge, per Kabel verbunden.

In dieser Abdeckung befindet sich auch die Batterie (leicht auswechselbar) zur Stromspeisung des Funk-Sende/Empfängers, des Luftdrucksensors, und des Ventils, (Zeichnung Fig. 1).

Der zweite Funk-Sende/Empfänger befindet sich in der Nähe des Rades in/an der Karosserie, z. B. am Ende des Einstiegsschwellers, an den Endpunkten der Stoßstangen, oder dem Radlauf etc.

Dieser ist verbunden mit dem Bordcomputer, dem Kompressor, und wird vom Bordnetz mit Strom versorgt (Zeichnung Fig. 3).

Beide Funk-Sende/Empfänger kommunizieren logischerweise per Funksignale.

Bei der gesamten Elektronik, dem Computer, Ventilen, Kompressor muß der derzeitige Stand der Technik mit berücksichtigt werden.

Die Wege der Druckluft, vom Kompressor in den Reifen:
Die Luftleitungen, vom Kompressor zur Radantriebswelle können ähnlich der Bremsleitungen sein (aus Metall, und den Verbindungsenden aus flexiblem Schlauch). Für jedes Rad, eine separate Luftleitung (Zeichnung Fig. 3).

Vom Kompressor wird die benötigte Luftleitung für den zu regulierenden Reifen aktiviert, und Druckluft eingespeist. Das andere Ende auf den Verbindungsnippel der Radantriebswellenverkapselung geschraubt (Zeichnung Fig. 1).

Die Radantriebswelle ist längs ihrer Mittelachse (von der Radnabe bis zum Verbindungsnippel auf der Radantriebswellenverkapselung) und im rechten Winkel zum Verbindungsnippel, mit einem Durchmesser von etwa 4 bis 5 mm aufzubohren (Zeichnung Fig. 1).

Rechts und links neben dem Verbindungsnippel werden zwei luftdichte Lager zwischen Radantriebswelle und Radantriebswellenverkapselung gesetzt. In den Zwischenraum dieser beiden Lager wird die Druckluft aus der Luftleitung (vom Kompressor kommend) gepreßt. Es ist nun gleich, in welcher Drehungsstellung sich die Radantriebswelle befindet, die Druckluft nimmt ihren Weg durch den Radantriebswellenluftkanal (Zeichnung Fig. 1).

Am Ende der Radantriebswelle, an der Radnabe, ist eine Schnellkupplung für Luft (ähnlich der Anschlüsse wie bei Druckluftmaschinen, z. B. Spritzpistolen etc.) ein- oder aufgeschraubt.

Auf diese Kupplung wird nun das passende Gegenstück (Kupplungsnippel der in den Verbindungsschlauch zwischen Ventil und Luftaustritt Radantriebswelle) eingebaut ist, gesteckt.

Das andere Ende des Verbindungsschlauch wird auf das Ventil, welches in der Luftleitung der Felge steckt, geschraubt (Zeichnung Fig. 1).

Somit ist die Verbindung für die Druckluft zwischen Kompressor und Reifen gegeben.

Die Behebung einer Reifenpanne ist seinerseits auch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.

Da ist der Kraftakt des Radschrauben lösen, den Bordwagenheber zu beherrschen, das schwere Ersatzrad aufzumontieren, und die Radschrauben wieder fest genug anzuziehen. Dazu kommt meist noch, das der Luftdruck im Ersatzrad oft nicht mehr den erforderlichen Reifenluftdruck aufweist.

Insgesamt ist die Reifenpannenbehebung eine kraft/zeitaufreibende und recht schmutzige Angelegenheit.

Zudem wird das Gewicht, durch Wegfall des Ersatzrades, nebst dem benötigten Werkzeug, und dem Bordwagenheber erheblich reduziert.

Dies hat natürlich einen geringeren Benzinverbrauch zur Folge.

Die Platzersparnis ist außerdem eine logische Tatsache.

Diese Probleme sind mit dem ARP System nicht mehr existent.

Es kann eine Reifenpanne mit wenigen leichten Handgriffen, in kürzester Zeit erfolgen.

Bei einer Reifenpanne wird nur die Abdeckung der Radantriebswelle, die auf die Felge geschraubt/gesteckt ist, abgenommen.

Der Verbindungsschlauch (Radantriebswelle - Ventil) wird am Ventil 1 abgeschraubt, und auf das Ventil (Reserve) welches in der Luftleitung der Felge steckt, aufgeschraubt. Die Abdeckung wieder aufsetzen, und mit dem Kompressor wird nun der benötigte Luftdruck eingelassen (Zeichnung Fig. 1).

In das Felgenbett wird ein Reifenpannen-Airbag eingelegt, und mit der Luftleitung (Reserve) in der Felge, am Felgenbett, verbunden.

Am anderen Ende der Reserveluftleitung steckt ein Ventil, welches nur Luft in eine Richtung (Einlaß) passieren läßt (Zeichnung Fig. 1 und 2).

Der erforderliche Stand der Technik für einen Reifenpannen-Airbag:
Der Reifenpannen-Airbag sollte so beschaffen sein, daß er im ruhendem Zustand, sehr wenig Raum im Felgenbett benötigt, aber dennoch Reifendruck und Volumen aufnimmt, um den beschädigten Reifen genug Stabilität zur Weiterfahrt gibt.

Die Oberfläche des Reifenpannen-Airbag sollte auch resistent gegenüber eingefahrenen Nägeln etc. (die sich noch im Reifen befinden) sein.

Der Reifenpannen-Airbag könnte auch aus einer Kasten oder Gitterschematik bestehen, um weniger Raum, (im Ruhestand) im Felgenbett einzunehmen.

Claims (2)

1. Automatische Reifenluftdruckregulierung mit integrierter Reifenpannenbehebung für alle Kraftfahrzeuge, fest installiert, und mit wenigen Handgriffen vom Innenraum des Fahr­ zeugs elektronisch zu bedienen.

2. Automatische Reifenluftdruckregulierung mit integrierter Reifenpannenbehebung nach Anspruch 1, bei der das gesamte ARP System fest mit dem Kfz verbunden ist.