DE3037722C2 - - Google Patents
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- DE3037722C2 DE3037722C2 DE19803037722 DE3037722A DE3037722C2 DE 3037722 C2 DE3037722 C2 DE 3037722C2 DE 19803037722 DE19803037722 DE 19803037722 DE 3037722 A DE3037722 A DE 3037722A DE 3037722 C2 DE3037722 C2 DE 3037722C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
- B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
- B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
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- B60C23/0427—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means
- B60C23/0428—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means using passive wheel mounted resonance circuits
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung
des Luftdrucks im Fahrzeugreifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Luftdrucks im Fahr
zeugreifen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ist aus der US
30 92 806 bekannt. Dort ist der Schwingungserzeuger über jeweils
eine Resonanzschaltung mit einem in Radnähe angeordneten Signal
aufnehmer verbunden, wobei die Resonanzschaltungen der zu über
wachenden Fahrzeugräder zueinander parallelliegende Koppelschal
tungen mit einem LC-Glied darstellen. Die ihnen zugeordneten
Signalaufnehmer sind dort über jeweils eine geschirmte Leitung an
eine zusätzliche Spule der LC-Glieder angekoppelt. Durch die an den
Fahrzeugrädern angebrachten Saugkreise wird die Belastung am Aus
gang des Schwingungserzeugers in der Art beeinflußt, daß die daran
angeschlossene Auswerteschaltung bei unzureichendem Luftdruck in
einem oder mehreren der zu überwachenden Reifen anspricht.
Auch diese Schaltung hat den Nachteil, daß beim Ansprechen eines
der Saugkreise zur Reifendrucküberwachung nicht festgestellt werden
kann, welcher der Reifen einen zu geringen Luftdruck aufweist.
Außerdem erfordern die verschiedenen Spulen in den Koppelschal
tungen zwischen den Aufnehmern und dem gemeinsamen Schwingungser
zeuger einen erheblichen Aufwand, und durch die induktive Kopplung
der Spulen geht ein beachtlicher Teil der vom Schwingungserzeuger
zur Verfügung zu stellenden Energie verloren.
Bei einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung zur Überwachung der Fahr
zeugreifen ist ein Oszillator in unmittelbarer Nähe des zu über
wachenden Rades fest angeordnet, dessen Induktionsspule mit dem am
Rad des Kraftfahrzeuges befestigten Saugkreises zusammenwirkt
(DE 28 24 992 A1). Die Induktionsspule ist mit dem Oszillator rück
gekoppelt, so daß bei ausreichendem Luftdruck mit jedem Umlauf des
am Fahrzeugrad befestigten Saugkreises die Oszillatorschwingung
einmal kurz abreißt. Derartige Schaltungsanordnungen haben aber den
Nachteil, daß die elektronischen Bauteile des Oszillators in Rad
nähe sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind, die beispielsweise
bei Lastkraftwagen, bedingt durch
hohe Bremsbelastungen an den Rädern bis zu 180°C betragen.
Außerdem muß dort für jedes Rad ein eigener Oszillator vor
handen sein.
Bei einer anderen bekannten Schaltungsanordnung dieser Art
sind die elektronischen Bauelemente des Oszillator an
einer zentralen Stelle zusammengefaßt, und die Induktions
spulen in Radnähe sind durch nach außen geführte Leitungen
mit der Elektronik des Oszillators verbunden (DE-PS 15 05 111).
Auch hier wird die Schwingung des Oszillators durch Saug
kreise abgerissen, die jeweils an den Fahrzeugrädern ange
bracht sind und die bei zu geringem Luftdruck im Reifen
ansprechen. Eine solche Schaltung hat zunächst einmal den
Nachteil, daß mehrere Räder mit ein und demselben Oszillator
so überwacht werden, daß bei einem Abriß der Schwingung
nicht erfaßt werden kann, welcher Reifen einen zu gerin
gen Luftdruck aufweist. Es wird nur der zu geringe Luft
druck in einem der Reifen angezeigt. Ein weiterer Nach
teil ist, daß bei einem Abriß der Oszillatorschwingung
der rückgekoppelte Oszillator erst mit einer Zeitverzöge
rung wieder anschwingt. Dies führt insbesondere bei kleiner
Oszillatorfrequenz mit mehrperiodiger Anschwingzeit zu
zeitlichen Verzögerungen, die eine Identifizierung des
defekten Reifens auch mit anderen Schaltungsanordnungen
unmöglich machen. Die Verwendung einer Oszillatorfrequenz
im Megahertz-Bereich verbietet sich hierbei, weil die zu
den Induktionsspulen führenden Leitungen zu lang sind. Es
würde zuviel Energie auf den Leitungen verloren gehen,
und eine ausreichende Rückkopplung der Induktionsspulen
mit dem Oszillator ist dann nicht mehr möglich.
Aus der DE 24 52 732 B2 ist schließlich eine Vorrichtung bekannt,
mit der die Schalterstellung eines Meßwertgebers zur Reifendruck
überwachung überprüft wird. Zu diesem Zweck ist für jedes Fahrzeug
rad eine Senderschaltung mit einer ortsfesten Senderspule in
Radnähe und eine daneben angeordnete Empfängerspule vorgesehen,
wobei jede Senderspule von einer mit 10 kHz arbeitenden
Senderschaltung versorgt wird. Über mit dem Fahrzeugrad umlaufende
Koppelspulen wird bei geschlossenem Reifendruckschalter die
Schwingung von der Senderspule auf die Empfängerspule übertragen,
und bei geöffnetem Reifendruckschalter wird diese Übertragung
unterbrochen. Ein
Phasenkompensator, dem die Sende- und Empfangssignale zugeführt
werden, stellt durch Vergleich die Position des Reifendruck
schalters fest und gibt bei zu geringem Reifendruck ein entspre
chendes Signal an eine Warneinrichtung ab.
Auch diese Lösung ist relativ aufwendig, da für jedes zu über
wachende Rad eine Senderschaltung, mehrere Übertragerspulen und
Vergleicherschaltungen vorgesehen werden müssen, die zur Ver
meidung einer Vielzahl von langen Leitungen dezentral in Radnähe
angeordnet werden und sehr hohen Temperaturbeanspruchungen ausge
setzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeugreifen der eingangs genannten Art in der Weise zu
verbessern, daß bei zentral angeordnetem Schwingungserzeuger und
Auswerteschaltung bei geringem Aufwand auch eine Identifi
zierung eines Reifens von mehreren zu überwachenden Fahrzeugreifen
bei zu geringem Luftdruck möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den
Vorteil, daß die Induktionsspule im Bereich der zu über
wachenden Räder nicht mehr mit dem Oszillator rückgekoppelt
bzw. räumlich zusammengefaßt ist, sondern daß sie auch bei einer niederfrequenten Oszilla
torschwingung von dem zentral angeordneten Schwingungser
zeuger und der Auswerteschaltung räumlich weggebaut werden
kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch den
freischwingenden Oszillator die Schwingung an den Induktions
spulen nicht mehr abgerissen wird sondern lediglich durch
den umlaufenden Saugkreis mehr oder weniger bedämpft wird.
Der Grad der Bedämpfung läßt sich dabei auf einfache
Weise für jedes Fahrzeugrad einzeln auswerten. Außerdem
sind die elektronischen Bauteile nicht mehr den hohen
Temperaturen in der Nähe eines Rades ausgesetzt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Kondensator eines jeden
Reihen-RC-Gliedes mit der ihm zugeordneten Induktions
spule einen Schwingkreis bildet, dessen Resonanzfrequenz
mit der Resonanzfrequenz des ihm zugeordneten, umlaufen
den Saugkreises sowie mit der Frequenz des freischwin
genden Oszillators übereinstimmt. Der Oszillator liefert
dabei nur die in den Induktionsspulen verlorengehende
Energie nach. Sie ist im Resonanzfall bei offenem Saug
kreis sehr gering. Nur bei zu geringem Reifendruck wird
der umlaufende Saugkreis geschlossen und die Schwingung
in der Induktionsspule beim Vorbeibewegen des Saugkreises
für kurze Zeit gedämpft. Dazu ist es besonders zweck
mäßig, in den umlaufenden Saugkreis jeweils einen vom
Reifendruck betätigten Schaltkontakt anzuordnen.
Die Dämpfung des Ausgangsimpulses des Induktionsspule wird
durch eine Auswerteschaltung erfaßt, die mit der Induk
tionsspule verbunden ist und einen auf das gedämpfte Ausgangssignal
ansprechenden Schwellwertschalter mit einer nachgeschalteten
Anzeigevorrichtung enthält.
Außerdem kann mit dieser Schaltungsanordnung auch der je
weilige Druck an den verschiedenen Fahrzeugreifen er
mittelt werden. In diesem Fall wird in einfacher Weise
im Saugkreis ein durch den Reifendruck veränderbarer
Widerstand angeordnet, und der Grad der Dämpfung des Ausgangssignals an der
Induktionsspule wird in der Auswerteschaltung als Maß
für den Reifendruck verwertet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung zur Reifendrucküberwachung mit
einer zentralen Anzeige und einer Einzelanzeige für jedes
Fahrzeugrad;
Fig. 2 zeigt den Verlauf von Spannungen
an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung nach
Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Schal
tungsanordnung mit einer Anzeige des Luftdrucks in
jedem Fahrzeugreifen.
Fig. 4 zeigt den Spannungs
verlauf an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung
nach Fig. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zur
Überwachung des Luftdrucks in den Fahrzeugreifen eines
Kraftfahrzeuges hat eine zentrale Elektronik 10 in der
alle temperaturempfindlichen elektronischen Bauelemente
zusammengefaßt sind. Die zentrale Elektronik 10 ist an
das Bordnetz des Kraftfahrzeuges mit der Gleichspannungs
quelle 11 angeschlossen. Über eine Schutzdiode 12 sind
zwei Stabilisier-Stufen 13 und 14 an die Gleichspannung
angeschlossen. Am Ausgang der Stufe 13 wird eine stabi
lisierte Gleichspannung U 1 von +10 V abgegeben, und an
der Stufe 14 wird eine stabilisierte Gleichspannung U 2
von +6 V abgegeben. Beide Stufen 13 und 14 versorgen
einen freischwingenden Oszillator 15, der in an sich be
kannter Weise als astabiler Multivibrator aufgebaut
ist. Der Multivibrator umfaßt zwei in Reihe liegende
Inverterstufen 16 und 17, mit einem Kondensator 18 und
zwei Widerständen 19 und 20, einen Ausgangsverstärker 21
sowie einen Ausgangstransistor 22, dessen Basis über einen
Widerstand 23 am Ausgangsverstärker 21 angeschlossen ist
und dessen Kollektor über einen Widerstand 24 an die Span
nung U 1 angeschlossen ist. Der Kollektoranschluß des Aus
gangstransistors 22 bildet den Ausgang des Oszillators 15.
Er ist über einen Koppelkondensator 25 an mehrere zueinan
der parallelgeschaltete, gleiche Reihen-RC-Glieder 26, 27
angeschlossen, bei denen jeweils der Kondensator 28 bzw. 29
gegen Masse geschaltet ist. In der Elektronik 10 ist für
jeden zu überwachenden Fahrzeugreifen ein Reihen-RC-Glied
vorgesehen; in Fig. 1 sind jedoch nur zwei RC-Glieder 26,
27 dargestellt, und der Anschluß weiterer RC-Glieder ist ge
strichelt angedeutet. Die Verbindung zwischen dem Wider
stand 30 bzw. 31 und dem Kondensator 28 bzw. 29 eines
jeden RC-Gliedes ist jeweils mit einer Auswerteschaltung 32 und jeweils
über eine aus der zentralen Elektronik 10 herausfüh
renden Leitung 33 an einen Aufnehmer 34 angeschlossen, der
eine gegen Masse geschaltete Induktionsspule 35 aufweist,
die auf einem Ferritstab angeordnet ist. Der Aufnehmer 34
wirkt mit einem Druckgeber 36 zusammen, der an einem Rad
des Fahrzeuges befestigt ist und einen elektrischen
Saugkreis 37 enthält. Der Saugkreis 37 besteht aus einem
Stromkreis mit einer Geberwicklung 38, einem Kondensator
39 und einem vom Reifendruck zu betätigenden Schaltkon
takt 40. In Fig. 1 sind die Leitung 33, der Aufnehmer 34
und der Druckgeber 36 jeweils für ein Rad des Kraftfahr
zeuges dargestellt. Entsprechende Leitungen, Aufnehmer
und Druckgeber sind für alle weiteren zu überwachenden Räder
des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Während der Aufnehmer 34
in Radnähe stationär am Fahrzeug befestigt ist, befindet
sich der Druckgeber 36 am Fahrzeugrad und wird mit jeder
Umdrehung des Rades einmal am Aufnehmer 34 vorbeibewegt.
Die zwischen dem Kondensator 28 des RC-Gliedes 26 und der
Induktionsspule 35 des Aufnehmers 34 wirksame Schwingung
wird in der Auswerteschaltung 32 auf einen Spannungstei
ler mit den Widerständen 41 und 42 gegeben, dessen anderes
Ende an der Spannung U 2 liegt. Der Abgriff 43 des Span
nungsteilers ist mit dem Eingang eines Schwellwertschalters
44 verbunden, an dessen Ausgang eine Glättungsstufe 62
aus einem Widerstand 45 und einem gegen Masse geschalte
ten Kondensator 46 angeschlossen ist. Zur Aufladung des
Kondensators 46 ist der Widerstand 45 von einer Diode 47
überbrückt. Der Kondensator 46 ist mit dem Eingang einer
Inverterstufe 48 verbunden, deren Ausgang über eine Diode
49 und einen Widerstand 66 mit der Basis eines Schalt
transistors 50 verbunden ist. Zur Impulsverlängerung ist
zwischen Diode 49 und Widerstand 66 noch ein Zeitglied 58
angeschlossen, das aus einem Kondensator 51 und einem
Widerstand 52 gebildet ist und die gegen Masse geschaltet
sind. Der Schaltstrecke des Schalttransistors 50 ist
eine Leuchtdiode 53 vorgeschaltet. In entsprechender
Weise werden auch die von den Induktionsspulen an den
anderen Rädern gebildeten Schwingkreise innerhalb der
zentralen Elektronik 10 jeweils in einer entsprechenden Auswerteschaltung wei
terverarbeitet. So wird am Reihen-RC-Glied 27 die Span
nung am Kondensator 29 über eine gestrichelt angedeutete
Leitung abgegriffen und dann in nicht dargestellter Weise
über einen Spannungsteiler, einen Schwellwertschalter,
ein RC-Glied und über eine Inverterstufe verarbeitet, dessen
Ausgang mit der Basis eines weiteren Schalttransistors 54
mit vorgeschalteter Leuchtdiode 55 verbunden ist. Auf diese
Weise wird für jedes Rad eine Leuchtdiode vorgesehen, die
es ermöglicht, den gefährdeten Reifen zu identifizieren.
Für eine zentrale Kontrolle ist eine weitere Leuchtdiode
56 vorgesehen, die unmittelbar an der Spannung U 1 ange
schlossen ist und die über einen Widerstand 57 den anderen
Leuchtdioden 53 bzw. 55 vorgeschaltet ist.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung
wird mit Hilfe der in Fig. 2 dargestellten Spannungsver
läufe an verschiedenen Punkten der Schaltung erläutert.
Auf der Zeitachse t 1 ist die Spannung Ua im Punkt a am
Ausgang der Verstärkerstufe 21 des Oszillators 15 dar
gestellt, auf der Zeitachse t 2 ist der Spannungsverlauf
Ub im Punkt b am Ausgang des Oszillators 15 dargestellt
und auf der Zeitachse t 3 ist der Verlauf der Spannung Uc
auf der zur Induktionsspule 35 führenden Leitung 33 im
Punkt c der Schaltung aufgetragen. Auf der Zeitachse t 4
ist der Spannungsverlauf am Ausgang des Schwellwert
schalters 44 im Punkt d der Auswerteschaltung 32 darge
stellt, auf der Zeitachse t 5 ist die Spannung Ue am
Kondensator 46 im Punkt e der Schaltung, und auf der Zeit
achse t 6 ist die Spannung Uf an der Basis des Schalttran
sistors 50 im Punkt f aufgetragen.
Die zentrale Elektronik 10 liefert am Ausgang der Stabi
lisier-Stufen 13 und 14 jeweils eine stabilisierte Gleich
spannung U 1 und U 2, durch welche die einzelnen Bauteile der
Elektronik versorgt werden. Der freischwingende Oszillator
15 arbeitet mit einer Frequenz, die unter 100 kHz liegt;
im Beispielsfall mit 60 kHz. Die im Punkt a auftretenden
Rechteckimpulse des Oszillators 15 sind auf der Zeitachse
t 1 aufgetragen. Entsprechende Rechteckimpulse treten demzu
folge auch am Kollektor des Ausgangstransistors 22 im
Punkt b der Schaltung auf. Sie sind auf der Zeitachse t 2
dargestellt und haben eine durch den Koppelkondensator 25
bedingte abgeflachte Anstiegsflanke. Den zueinander paral
lelgeschalteten Reihen-RC-Gliedern 26, 27, von denen nur
zwei dargestellt sind, werden diese Spannungsimpulse zu
geführt. Die Kondensatoren 28, 29 dieser RC-Glieder 26, 27 sind
jeweils über die nach außen führende Leitung 33 mit der ihr
zugeordneten Induktionsspule 35 zu einem Schwingkreis ge
schaltet, dessen Resonanzfrequenz ebenfalls auf 60 kHz
abgestimmt ist. Dadurch tritt im Punkt c der Schaltung
auf der Leitung 33 eine oszillierende Wechselspannung Uc
auf. Es wird nun angenommen, daß zunächst er durch einen
Pfeil P angedeutete Druck in einem der Fahrzeugreifen
ausreichend groß ist, um den Schaltkontakt 40 im Druck
geber 36 geöffnet zu halten. Die Spannung Uc wird in
diesem Fall nicht bedämpft und gelangt über den Span
nungsteiler 41/42 bzw. dessen Abgriff 43 auf den
Eingang des Schwellwertschalters 44. Auf der Zeitachse
t 3 ist mit der Spannung Us gestrichelt die Spannung im
Punkt c der Schaltung angegeben, die zur Ansteuerung
des Schwellwertschalters 44 führt. Im Punkt d der Schal
tung treten demzufolge am Ausgang des Schwellwertschalters
44 Spannungsimpulse auf, die auf der Zeitachse t 4 aufge
tragen sind. Mit diesen Impulsen wird der Kondensator 46
über die Diode 47 jeweils erneut aufgeladen und in der
Zwischenzeit wird er über den Widerstand 45 und den Aus
gang des Schwellwertschalters 44 wieder entladen. Der ent
sprechende Verlauf der Kondensatorspannung Ue ist auf der
Zeitachse t 5 erkennbar. Diese Spannung gelangt auf die
Inverterstufe 48. Mit Us′ ist die Ansprechspannung der
Inverterstufe 48 auf der Zeitachse t 5 gestrichelt auf
getragen. Da bei ungedämpfter Schwingung die Spannung Ue
am Kondensator 46 ständig über der Ansprechspannung Us′
liegt, hat der Ausgang der Inverterstufe 48 im Normalfall
ein O-Signal. Der Schalttransistor 50 wird demzufolge nicht
angesteuert und die Leuchtdioden 53 und 56 bleiben dunkel.
Fällt nun der Luftdruck im Reifen unter den zulässigen
Wert, so wird der Schaltkontakt 40 im Druckgeber 36 ge
schlossen. Sobald nun der Druckgeber 36 mit seiner Geber
wicklung 38 an der Induktionsspule 35 des Aufnehmers 34
vorbeibewegt wird, erfolgt eine Dämpfung des aus dem
Kondensator 28 und der Induktionsspule 35 gebildeten
Resonanzkreises. Da der Saugkreis 37 des Druckgebers 36
ebenfalls eine Resonanzfrequenz von 60 kHz hat, wird die
Dämpfung entsprechend groß ausfallen. In Fig. 2 ist
angenommen, daß zum Zeitpunkt X der Druckgeber 36 mit
geschlossenem Saugkreis 37 an der Induktionsspule 35
vorbeibewegt wird. Auf der Zeitachse t 3 ist eine ent
sprechend gedämpfte Schwingung der Spannung Ue erkennbar.
Die Spannung erreicht nun nicht mehr den Wert Us, der
erforderlich ist, um den Schwellwertschalter 44 zum An
sprechen zu bringen. Die auf der Zeitachse t 4 aufge
tragenen Ausgangsimpulse des Schwellwertschalters 44
bleiben aus, und der Kondensator 46 wird sich nun über
den Widerstand 45 weiter entladen. Sobald die Konden
satorspannung unter den Ansprechwert Us′ der Inverter
stufe 48 fällt, tritt zur Zeit x an dessen Ausgang
ein 1-Signal auf, das den Schalttransistor 50 in den
stromleitenden Zustand steuert. Die Leuchtdioden 53 und
56 leuchten nun solange auf, wie der Schalttransistor 50
stromleitend ist. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß
auch bei hohen Umdrehungszahlen des Rades die vorüber
gehende Dämpfung der Spannung im Punkt c der Schaltung
solange bestehen bleibt, daß sich der Kondensator 46
der Auswerteschaltung 32 unterhalb des Ansprechwertes Us′
der Inverterstufe 48 entladen kann. Das 1-Signal, das dann
an seinem Ausgang auftritt, lädt den Kondensator 51 auf.
Beim weiteren Umlauf des Druckgebers 38 wird nun die
Schwingung im Punkt c der Schaltung nicht mehr gedämpft.
Folglich treten am Ausgang des Schwellwertschalters 44
wieder Spannungsimpulse auf, die den Kondensator 46 er
neut aufladen. Das 1-Signal am Ausgang der Inverterstufe
48 wird dadurch zwar wieder abgeschaltet, jedoch hält
der Kondensator 51 den Schalttransistor 50 für die nach
folgende Umdrehung des Rades in den stromleitenden Zustand.
Die Leuchtdioden 53 und 56 werden daher bis zur erneuten
Bedämpfung der Schwingung durch den Druckgeber 36 nicht
abgeschaltet. Dies zeigt die Steuerspannung Uf auf der
Zeitachse t 6.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Überwachung des
Luftdrucks im Fahrzeugreifen, bei welcher der frei
schwingende Oszillator 15 nur noch symbolisch darge
stellt ist. Sein Ausgang ist über den Koppelkondensator
25 wiederum an mehrere, zueinander parallelliegende
Reihen-RC-Glieder für die einzelnen Fahrzeugreifen
angeschlossen. Das in Fig. 3 dargestellte Reihen-RC-
Glied 26 mit dem Widerstand 30 und dem Kondensator 28
ist für einen Fahrzeugreifen vorgesehen. Wie bei Fig.
1, ist auch hier die Induktionsspule 35 über die Leitung
33 an die Verbindung zwischen dem Kondensator 28 und
dem Widerstand 30 angeschlossen. Der mit dem Reifen
umlaufende Saugkreis 37, in dem die Geberwicklung 38
und der Kondensator 39 angeordnet sind, hat jedoch an
stelle des in Fig. 1 dargestellten Schaltkontaktes 40
einen Stellwiderstand 60, der abhängig vom Druck im
Fahrzeugreifen verändert wird. Auch bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird das auszuwertende Signal vom Abgriff 43
des Spannungsteilers 41/42 abgenommen, der einerseits
auf Masse gelegt und andererseits am Kondensator 28
des Reihen-RC-Gliedes 26 angeschlossen ist. An dem
Abgriff 43 ist eine Verstärker- und Gleichrichterstufe 61
angeschlossen, deren Ausgang mit der Glättungsstufe 62
verbunden ist, die - wie Fig. 1 - aus dem Widerstand 45,
der dazu parallelliegenden Diode 47 und dem gegen Masse
geschalteten Kondensator 46 gebildet ist. Der Konden
sator 46 dieser Glättungsstufe 62 ist über einen Impe
danzwandler 63 an einem AD-Wandler-Eingang eines Mikro
prozessors 64 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem
Anzeige-Display 65 verbunden ist.
Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann der jeweilige
Reifendruck in dem Fahrzeugreifen gemessen und angezeigt
werden. Die Funktion der Schaltungsanordnung wird mit
Hilfe der in Fig. 4 dargestellten Spannungsverläufe
an verschiedenen Punkten der Schaltung in Fig. 3 näher
erläutert. Auf der Zeitachse t 1 ist der Verlauf der
Spannung Uc im Punkt c der Schaltung dargestellt, auf
der Zeitachse t 2 ist die Spannung U 61 am Ausgang der
Gleichrichterstufe 61 dargestellt, und auf der Zeitachse
t 3 ist die Spannung Ue am Kondensator 46 der Glättungs
stufe 42 dargestellt.
Solange der mit dem Reifen umlaufende Saugkreis 37
nicht in den Bereich der Induktionsspule 35 gelangt,
ist die Schwingung am Kondensator 28 im Punkt c der
Schaltung ungedämpft. Dies zeigt die Spannung Uc in
Fig. 4. Sobald sich nun der Saugkreis 37 der Induk
tionsspule 35 nähert, wird die Schwingung in Abhän
gigkeit vom jeweiligen Luftdruck in dem zu überwa
chenden Reifen durch den Stellwiderstand 60 jeweils
mehr oder weniger stark bedämpft. Diese Dämpfung
setzt in Fig. 4 zum Zeitpunkt X ein für eine Zeit t′, die
mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit des Rades abnimmt.
Danach tritt an der Induktionsspule 35 wieder die unge
dämpfte Schwingung auf. Die Dämpfung der Spannung während
der Zeit t′ bildet dabei ein Maß für den Luftdruck im
Reifen.
Die Spannung Uc gelangt als Eingangssignal in die Aus
werteschaltung, indem sie über den Abgriff 43 des Span
nungsteilers 41/42 auf die Gleichrichterstufe 61 gegeben
wird. Am Ausgang der Gleichrichterstufe 61 tritt demzu
folge eine auf der Zeitachse t 2 dargestellte Spannung U 61
auf, deren positive Spannungshalbwelle während der Zeit
t′, in der der Saugkreis 37 an der Induktionsspule 35
vorbeibewegt wird, eine kleinere Amplitude hat. Die
Spannungshalbwellen am Ausgang der Gleichrichterstufe
61 werden nun der Glättungsstufe 62 zugeführt. Durch
die Spannungsspitzen der Spannung U 61 wird dabei der
Kondensator 46 der Glättungsstufe 62 immer wieder nach
geladen, so daß eine sägezahnförmige Spannung Ue im
Punkt e der Schaltung auftritt. Während sich der Saug
kreis 37 an der Induktionsspule 35 vorbeibewegt, wird
in der Zeit t′ die Spannung am Kondensator 46 durch
die kleineren Amplituden der Spannung U 61 abgesenkt.
Die Absenkung der Spannung Ue während dieser Zeit ist
dabei unmittelbar ein Maß für den Luftdruck im Reifen.
Die Spannung Ue am Kondensator 46 der Glättungsstufe
62 wird daher über den Impedanzwandler 63 dem Mikro
prozessor 64 zugeführt, an dem auch die nicht dar
gestellten Impedanzwandler für die Auswertung des
Reifendrucks der übrigen Fahrzeugräder angeschlossen
sind. Durch ein entsprechendes Programm fragt der
Mikroprozessor 64 den Impedanzwandler 63 jeweils für
die Dauer mindestens einer vollständigen Umdrehung
des Rades ab, ermittelt den Unterschied zwischen der
ungedämpften und der gedämpften Schwingung an der Induk
tionsspule 35 und gibt den dadurch errechneten Reifen
druck an das Anzeige-Display 65 aus. Auf dem Anzeige-
Display 65 können für jeden Reifen des Kraftfahrzeuges
die Werte des Luftdrucks abgelesen werden. Fällt der
Luftdruck in einem der Reifen ab, so wird in dem ihm
zugeordneten Saugkreis 37 der Stellwiderstand 60 ver
ringert, dadurch wird die Schwingungsdämpfung an der In
duktionsspule 35 erhöht und die Spannung Ue am Konden
sator 46 der Glättungsstufe 62 in der Zeit t′ weiter
abgesenkt. Der Grad der Absenkung wird über den AD-
Wandler-Eingang des Mikroprozessors 64 erfaßt und
im Display 65 angezeigt. Beim Unterschreiten einer
unteren Grenze des Luftdrucks kann dabei zusätzlich
ein optisches oder akustisches Warnsignal ausgelöst
werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs
beispiele beschränkt sondern umfaßt alle Schaltungsan
ordnungen zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug
reifen, bei denen ein Schwingungserzeuger mit einem
freischwingenden Oszillator vorgesehen ist, der Schwing
kreise zur Abtastung des Reifendrucks versorgt. Dabei
kann sowohl ein Rechteck-, ein Sinus-, ein Dreiecks-
oder ein Sägezahngenerator als Oszillator verwendet
werden.
Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Luftdrucks in Fahrzeug
reifen mit einem an jedem zu überwachenden Rad befestigten, umlau
feden Druckgeber, der einen vom Luftdruck zu beeinflussenden elek
tromagnetischen Saugkreis aufweist, mit jeweils einem im Umlauf
bereich des Druckgebers stationär am Fahrzeug befestigten Auf
nehmer, der eine zumindest bei jeder Umdrehung des Rades mit dem
Saugkreis des Druckgebers einmal magnetisch gekoppelte Induktions
spule aufweist, mit einem einen freischwingenden Oszillator enthal
tenen Schwingungserzeuger, der an zueinander parallelgeschaltete
Koppelschaltungen angeschlossen ist, wobei die jeweilige Koppel
schaltung über eine zu einem der Aufnehmer führende Leitung an die
ihr zugeordnete, gegen Masse geschaltete Induktionsspule ange
schlossen ist und mit einer die Schwingung an der Induktionsspule
abfühlenden Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus
gang des Schwingungserzeugers (15) über einen Koppelkondensator
(25) an die zueinander parallelgeschalteten Koppelschaltungen ange
schlossen ist, daß die Koppelschaltungen aus gleichen
Reihen-RC-Glieder (26, 27) bestehen, deren Kondensator (28, 29)
jeweils gegen Masse geschaltet ist, daß die die Schwingung an der
Induktionsspule abfühlende Auswerteschaltung (32) für jedes zu
überwachende Rad vorgesehen ist und daß jeweils an die Verbindung
zwischen dem Widerstand (30, 31) und dem Kondensator (28, 29) der
Reihen-RC-Glieder (26, 27) ein Eingang der jeweiligen Auswerte
schaltung (32) und die zum jeweiligen Aufnehmer (34) führende
Leitung (33) angeschlossen sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kondensator (28, 29) eines jeden Reihen-RC-Gliedes (26, 27) mit
der ihm zugeordneten Induktionsspule (35) des Aufnehmers (34) einen
Schwingkreis bildet, dessen Resonanzfrequenz mit der Resonanzfre
quenz des ihm zugeordneten, umlaufenden Saugkreises (37) sowie mit
der Frequenz des freischwingenden Oszillators (15) übereinstimmt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Dämpfung des Ausgangssignales des jeweiligen Reihen-RC-Gliedes (26,
27) durch die daran angeschlossene Induktionsspule (35) in dem ihr
zugeordneten, umlaufenden Saugkreis (37) jeweils ein vom Reifen
druck betätigter Schaltkontakt (40) angeordnet ist und daß der
Eingang der mit der Induktionsspule (35) verbundenen Auswerteschal
tung (32) einen auf das gedämpfte Ausgangssignal des jeweiligen Reihen-RC-
Gliedes (26, 27) ansprechenden Schwellwertschalter
(44) mit einer nachgeschalteten Anzeigeeinrichtung (53, 56) enthält.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Schwellwertschalter (44) und der Anzeigeeinrichtung
(53, 56) eine Glättungsstufe (62), eine Inverterstufe (48) und ein
Zeitglied (51, 52) angeschlossen ist, und der Ausgang des Zeitgliedes (51, 52) ein Steuer
signal für die Anzeigeeinrichtung (53, 56) abgibt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Dämpfung des Ausgangssignals des jeweiligen Reihen-RC-Glie
des (26, 27) durch die daran angeschlossene Induktionsspule (35) in
dem ihr zugeordneten, umlaufenden Saugkreis (37) jeweils ein mit
dem Reifendruck veränderbarer Widerstand (60) angeordnet ist und
daß die an der Induktionsspule (35) angeschlossene Auswerteschal
tung (32) einen Signalumformer (61, 62, 63, 64) mit einer nachge
schalteten Anzeigeeinrichtung (65) für den Reifendruck enthält.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der freischwingende Oszillator (15) ein asta
biler Multivibrator mit einer Arbeitsfrequenz von weniger als 100
kHz ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803037722 DE3037722A1 (de) | 1980-10-06 | 1980-10-06 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung des luftdrucks in fahrzeugreifen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803037722 DE3037722A1 (de) | 1980-10-06 | 1980-10-06 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung des luftdrucks in fahrzeugreifen |
Publications (2)
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DE3037722A1 DE3037722A1 (de) | 1982-05-13 |
DE3037722C2 true DE3037722C2 (de) | 1989-02-23 |
Family
ID=6113736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803037722 Granted DE3037722A1 (de) | 1980-10-06 | 1980-10-06 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung des luftdrucks in fahrzeugreifen |
Country Status (1)
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FR2568519A1 (fr) * | 1984-08-02 | 1986-02-07 | Michelin & Cie | Dispositif avertisseur de sous-gonflage d'un pneumatique |
DE3541529A1 (de) * | 1985-11-23 | 1987-05-27 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur uebertragung von messsignalen, wie z.b. fuer den reifendruck, an zwillingsraedern von kraftfahrzeugen |
ES2023940B3 (es) * | 1986-10-08 | 1992-02-16 | Alligator Ventilfab Gmbh | Dispositivo y procedimiento para el control de la presion de aire de una llanta de vehiculo. |
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DE3827354A1 (de) * | 1988-08-12 | 1990-05-23 | Alligator Ventilfab Gmbh | Vorrichtung zum ueberwachen des luftdruckes eines fahrzeugrades |
DE3921383A1 (de) * | 1989-06-29 | 1991-01-10 | Alligator Ventilfab Gmbh | Vorrichtung mit einem um eine drehachse bewegten behaelter, insbesondere vorrichtung zum messen des reifendruckes in einem luftreifen |
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-
1980
- 1980-10-06 DE DE19803037722 patent/DE3037722A1/de active Granted
Also Published As
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