DE4014121C2

DE4014121C2 - Reifenluftdruck-Regelvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4014121C2
Application number: DE19904014121
Authority: DE
Inventors: Andreas Goubeau
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2010-05-03
Also published as: DE4014121A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifenluftdruck-Regelvorrichtung für Fahrzeuge, insbe sondere Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der DE 33 08 080 A1 bekannten Vorrichtung dieser Art sind an dem Fahrzeugaufbau Sensoren für den Reifenluftdruck und für die Drehzahl der Fahr zeugräder vorgesehen, deren Signale einem ebenfalls an dem Fahrzeugaufbau vorgesehenen elektronischen Steuergerät zugeleitet werden. Von den fahrzeugauf bauseitigen Vorrichtungsteilen führen lediglich Druckluftleitungen zu den Fahr zeugrädern.

Aus einem Artikel von N. Lossau "Die Welt", 24. Februar 1990 ("Ein Golfball im Autoreifen"), ist es bekannt, in einem Fahrzeugreifen eine kugelförmige Einheit an zuordnen, die einen Mini-Computer, elektronische Elemente und eine Batterie ent hält. Mit der Einheit werden Temperatur und Druck im Fahrzeugreifen gemessen und die ermittelten Daten an einen fahrzeugaufbauseitigen Steuerrechner gefunkt, der die Auswertung vornimmt. Es handelt sich dabei um ein reines Anzeige- bzw. Kontrollverfahren für den Luftdruck.

Es ist ferner bekannt (DE 30 16 337 A1), benachbart einem Fahrzeugreifen eine Telemetrie-Einrichtung anzuordnen, die einen Meßwertumformer zur Erfassung eines abnormen Reifenprofiles und zur Erzeugung elektrischer Impulse auf das er faßte abnorme Profil hin aufweist. Aus der DE 36 05 097 A1 ist es ebenfalls be kannt, unter anderem auch die Reifendrücke von Radsätzen von Fahrzeugen, ins besondere von Flugzeugen, zu messen. Es wird eine Vielfachleitung von Leitern verwendet, die sich zwischen einem Zentralrechner und einer Energieversorgungs quelle - beide an der festen Struktur des Fahrzeugs angeordnet - erstrecken. Die Energie- und Signalübertragung erfolgen mittels geeigneter Übertragungseinrich tungen. Es ist weiterhin bekannt (EP 0 284 895 A1), beim Befüllen eines Fahrzeug reifens eine Einrichtung zum Überwachen des Fülldrucks zu verwenden, die mittels Sensoren den Fülldruck eines Luftreifens einer zentralen Überwachungseinheit zu führt, wo der gemessene Fülldruck mit einem Sollwert verglichen wird. Dabei wird während des Befüllens der jeweils ermittelte aktuelle Fülldruckzustand der Bedien person des Befüllgerätes übermittelt. Schließlich ist es noch bekannt (DE 36 31 712 A1), zum Regeln des Luftdruckes eines Fahrzeugreifens eine radsei tige mechanische Regelvorrichtung zu verwenden, die eine Barometerdose, über einen Waagebalken gesteuerte Doppelkolben und einen gegebenenfalls an der Felge ausgebildeten Vorratsbehälter umfaßt. Über am Fahrzeugaufbau befestigte Magnete erfolgt einerseits eine Betätigung des Ventilsystems im Fahrzeugrad und weiterhin eine Arretierung des Ventils in der geschalteten Stellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reifenluftdruck-Regelvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, die Betriebszustände in den jeweiligen Fahrzeugreifen zu erfassen und mit möglichst geringem Aufwand eine möglichst rasche und genaue Druckregelung zu erzielen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Durch sie wird erreicht, dass trotz unmittelbar am Fahrzeugrad erfaßter Daten der Betriebszustände nur eine geringe Kommunikation zwischen Fahrzeug aufbau und Fahrzeugrad erforderlich ist. Außerdem ist eine geringe Störempfind lichkeit bei der Meßwerterfassung und -verarbeitung gegeben. Datenerfassung und Datenverarbeitung erfolgen weitgehend an dem Fahrzeugrad, so dass ein intelli gentes Rad geschaffen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt die einzige Figur einen Personenkraftwagen von oben.

Der Personenkraftwagen 1 trägt an seinem Fahrzeugaufbau eine Druckluftquelle, die ein Kompressor mit nachgeschaltetem Speicher sein kann, eine Stromquelle und ein elektronisches Steuergerät, für die eine Anordnung in der fahrzeugaufbauseiti gen Zentrale 2 angenommen werden kann. Die Zentraleinheiten sind über Leitungen mit vier Übertragungseinrichtungen 3 verbunden, die den vier Fahrzeugrädern 4 benachbart angeordnet sind.

In jedem der vier Fahrzeugräder 4 ist ein Radelektronikmodul 5 in der Radnabe zentral angeordnet. Jedes der Radelektronikmodule 5 weist eine elektronische Re cheneinheit auf. Ferner sind an jedem Fahrzeugrad 4 in dem von dem Fahrzeugrei fen umschlossenen Raum Meßeinrichtungen angeordnet, welche die Reifenein drückung und gleichzeitig die Drehzahl erfassen können. Eine derartige Einrichtung ist in der nachveröffentlichten DE 39 16 176 A1 beschrieben. Ein Temperatursensor zum Erfassen der Reifenluftdrucktemperatur kann an jedem der Fahrzeugräder 4 vorgesehen sein. Ein derartiger Temperatursensor ist aber nicht unbedingt erforder lich. Außerdem sind an jedem Fahrzeugrad 4 ein Magnetventil und eine Übertra gungsspule vorgesehen, die Bestandteil der Übertragungseinrichtung 3 ist. Die Übertragungsspule ist zweigeteilt und ermöglicht eine berührungslose induktive Lei stungsübertragung von dem Fahrzeugaufbau zu dem Fahrzeugrad 4. Sie dient dazu, elektrische Energie für den Betrieb der radseitigen Vorrichtungsteile von dem Fahrzeugaufbau zum Fahrzeugrad 4 und Signale zwischen Fahrzeugrad 4 und Fahrzeugaufbau zu übertragen.

Beim Betrieb der Reifenluftdruck-Regelvorrichtung wird die Reifeneindrückung, de ren Größe von dem Reifenluftdruck und von der Radlast abhängt, und gleichzeitig die Drehzahl des Fahrzeugrades 4 und damit die Fahrgeschwindigkeit an jedem Fahrzeugrad 4 erfaßt. Die derart ermittelten Werte werden der elektronischen Re cheneinheit des Radelektronikmoduls 5 zugeführt und in dieser verarbeitet. Bei einer dabei etwa festgestellten Abweichung des Reifenluftdruck-Istwertes von dem Soll wert löst die elektronische Recheneinheit ein Signal zur Angleichung des Istwertes an den Sollwert aus. Das fahrzeugaufbauseitige elektronische Steuergerät wird für diese Rechenoperation nicht benötigt. Die gesamte Datenaufbereitung und -verarbeitung findet in der Radnabe statt. Es ist möglich, den Informationsaustausch zwischen Fahrzeugrad 4 und Fahrzeugaufbau auf eine Druckanforderung und eventuelle Fehlermeldungen zu beschränken.

In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel können anstelle der Eindrückungssen soren Drucksensoren verwendet werden, die den Reifenluftdruck, der in dem von dem Fahrzeugreifen umschlossenen Raum herrscht, erfassen. Jedoch bietet die Erfassung der Reifeneindrückung eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung.

Claims

1. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahr zeuge, mit

1. wenigstens einer fahrzeugaufbauseitigen Druckluftquelle,
2. wenigstens einer fahrzeugaufbauseitigen Stromquelle,
3. wenigstens einem fahrzeugaufbauseitigen elektronischen Steuerge rät,
4. Sensoren zum Erfassen von Betriebszuständen und
5. wenigstens einem Druckluftsteuerventil, Druckluftradventilen und Übertragungseinrichtungen, durch welche die fahrzeugaufbauseitigen Vorrichtungsteile derart mit den Fahrzeugrädern verbunden sind, dass der Reifenluftdruck erhöht oder abgesenkt werden kann,

dadurch gekennzeichnet, dass

1. jeweils radseitig vorgesehen sind:
- 1. die Sensoren zum Erfassen der Betriebszustände,
- 2. eine elektronische Recheneinheit sowie
- 3. das Druckluftsteuerventil,
2. die Signale der radseitigen Sensoren der radseitigen elektronischen Recheneinheit zugeführt und in dieser verarbeitet werden und zur Ansteuerung des radseitigen Druckluftsteuerventils dienen und
3. die Übertragungseinrichtungen derart ausgebildet sind, dass sie elektrische Energie vom Fahrzeugaufbau zum Fahrzeugrad und Si gnale vom Fahrzeugrad zum Fahrzeugaufbau übertragen können.

2. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die radseitigen Sensoren als Drucksensoren zum Erfassen des Rei fenluftdrucks ausgebildet sind.

3. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass

1. die radseitigen Sensoren als Drehzahlaufnehmer zum Erfassen der Raddrehzahl ausgebildet sind.

4. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, dass

1. die radseitigen Sensoren als Eindrückungssensoren zum Erfassen der Reifeneindrückung ausgebildet sind.

5. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die radseitigen Sensoren als Temperatursensoren zum Erfassen der Reifenluftdrucktemperatur ausgebildet sind.

6. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

1. eine berührungslose Übertragung vorgesehen ist.

7. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass

1. das Druckluftradventil als Magnetventil ausgebildet ist.

8. Reifenluftdruck-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die Übertragungseinrichtungen derart ausgebildet sind, dass
- 1. zur Kommunikation von dem Fahrzeugaufbau zum Fahr zeugrad eine Modulation der Versorgungsspannung vorgese hen ist und
- 2. zur Kommunikation vom Fahrzeugrad zu dem Fahrzeugauf bau Stromimpulse übertragen werden.