DE4224498C1

DE4224498C1 - Verfahren zur elektronischen Reifendruckkontrolle

Info

Publication number: DE4224498C1
Application number: DE19924224498
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Neft
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2012-07-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektro nischen Reifendruckkontrolle (RDK) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit dem ständig wachsenden Bewußtsein für sicherheitstechnische Fragestellungen in der Fahrzeugtechnik wird auch die elektro nische Überwachung des Reifendrucks zunehmend bedeutsam. Ein korrekt eingestellter Reifenluftdruck erhöht nicht nur erheb lich die Fahrsicherheit sondern auch die Lebensdauer des Rei fens.

Es ist bereits ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt ("Elek tronisches Reifendruck-Kontroll-System" in VDI-Berichte Nr. 819, 1990, S. 207-216, VDI-Verlag Düsseldorf), welche konti nuierlich überwacht, ob der vorhandene Luftdruck im Reifen der Achslast und Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepaßt ist. Ein unzulässiger Luftverlust wird erkannt und selbstmeldend dem Fahrer angezeigt. Darüberhinaus kann die RDK im Tankstellen modus zur Unterstützung der Reifenfüllung herangezogen werden, indem nach Eingabe einer gewünschten Richtgeschwindigkeit und Fahrzeugbeladung die notwendige Reifenfüllung für jedes Rad berechnet wird und der Fahrer Füllhinweise zur Anpassung der Reifendrücke auf die notwendige Reifenfüllung erhält. Zur Un terstützung bei der Befüllung des Reifens mittels eines ex tarnen Reifenfüllgerätes werden Befüllanzeigen außen am Fahr zeug benötigt. In der oben genannten Schrift wird vorgeschla gen, die Befüllanzeige für jedes Rad in das benachbarte Blin kergehäuse zu integrieren.

Nachteilig an der Integration der Befüllanzeigen in ein Blin kergehäuse ist der geringe zur Verfügung stehende Bauraum und der kostentreibende Verkabelungsaufwand. Außerdem ist die Befüllanzeige von einer Hockstellung vor den Rädern aus schwer erkennbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so weiter zu entwickeln, daß eine Befüllanzeige ergonomisch günstig am Fahrzeug angeordnet wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.

Weitere Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß der schon vorhandene Übertrager verwendet werden kann, um eine radseitig angebrachte Befüllanzeige anzusteuern.

Besondere Aus- und Weiterbildungen sind durch die Merkmale in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

So bietet insbesondere das Merkmal von Unteranspruch 2 den Vorteil einer direkten Bedienerführung durch Anzeige des gleichen Symbols, wie es auch auf der zu betätigenden Taste des Reifenfüllgerätes zu finden ist, so daß der Bediener durch das Operieren mit Zahlenwerten nicht belastet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren zur elektronischen Reifendruckkontrolle beschrieben wird. Dabei ist ein karosseriefestes Steuergerät 2 mit einer Bedieneinheit 1 von der drahtlosen Übertragungseinrichtung getrennt und radseitig sind die Radsensorik 4 sowie erfindungsgemäße Komponenten 5, 6 zur Ansteuerung der Befüllanzeige 7 angebracht. Die Übertragungseinrichtung 3 besteht aus einer radseitig zu einem Torus geschlossenen Spule 3.3 und einer karosseriefesten Spule 3.1, die durch einen kleinen Spalt 3.2 getrennt sind und eine induktive Übertragungsstrecke bilden, unabhängig von einer Drehung des Rades. In der Zeichnung sind nur die an der einen Ein/Ausgabe-Schnittstelle 2.1 angeschlossene Übertragungseinrichtung 3 und die zugehörigen radseitigen Komponenten 4, 5, 6, 7 für ein Rad dargestellt. Die Ein/Ausgabe-Schnittstellen 2.2 bis 2.4 steuern die weiteren drei Räder an.

Die Funktionsweise der in der Zeichnung dargestellten Erfindung basiert auf dem in der obigen Schrift beschriebenen Verfahren. Die Radsensorik 4 mißt den Reifendruck p und die Reifentemperatur T und wandelt die Meßwerte in seriell-digitale Meßdaten um. Die Energieversorgung der Radsensorik 4 und die induktive Übertragung der Meßdaten erfolgt gleichzeitig durch ein spezielles Modulationsverfahren: Das Steuergerät 2 speist in die Übertragungseinrichtung (Übertrager) 3 ein sinusförmiges Signal mit einer Grundfrequenz f₀ von ungefähr 30 kHz ein, welches nach dem Prinzip des Transformators in der radseitigen Spule 3.3 eine sinusförmige Spannung induziert, die nach Gleichrichtung zur Spannungsversorgung der Radsensorik 4 dient. Gleichzeitig wird die radseitige Spule 3.3 mittels eines zuschaltbaren Widerstandes gemäß der zu übertragenden digitalen Datenwörter bedämpft. Bei dieser Belastungsmodulation handelt es sich im wesentlichen um eine Amplitudenmodulation, welche über die Kopplung durch den Übertrager 3 als eine entsprechend abgeschwächte Modulation des Laststromes des speisenden Steuergerätes 2 auftritt. Daraus gewinnt das Steuergerät 2 nach Demodulation die Meßwerte für den Druck p und die Temperatur T zurück. In dieser Weise werden dem Steuergerät 2 über die Ein/Ausgabe-Schnittstellen 2.1 bis 2.4 die Meßwerte für jeden Reifen übermittelt.

Über eine Bedieneinheit 1 teilt der Fahrer mittels einer Taste zur Beladungsvorgabe 1.1 und einer Taste zur Geschwindigkeits vorgabe 1.2 dem Steuergerät 2 die beabsichtigte Beladung, bei spielsweise in drei Stufen unterteilt, und Richtgeschwindigkeit mit. Daraus bestimmt das Steuergerät 2 in an sich bekannter Weise einen auf eine Referenztemperatur von 20°C bezogenen Soll-Druck für jedes Rad. Für jedes Rad wird der Soll-Druck mit einem auf die Referenztemperatur normierten Ist-Druck vergli chen, der aus den entsprechenden Meßwerten bestimmt wird. Eine signifikante Abweichung des Ist-Druckes vom Soll-Druck wird dem Fahrer optisch oder akustisch angezeigt.

Zur Unterstützung des Fahrers bei der Reifenbefüllung ist erfindungsgemäß vorgesehen, diesem mit Hilfe von Befüllsym bolen "+" 7.1 und "-" 7.2, welche auf der Befüllanzeige 7 er scheinen, anzuzeigen, ob Luft in den Reifen nachgefüllt bezie hungsweise abgelassen werden muß. Zur Übermittelung des Befüll signals an das jeweilige Rad ist vorgesehen, das oben beschrie bene Verfahren zur Energie- und Datenübertragung dahingehend abzuwandeln, daß die Grundfrequenz f₀ des vom Steuergerät 2 abgegebenen Sinussignals um einen Betrag f₁ nach oben oder nach unten verschoben wird, je nachdem ob das Befüllsymbol "+" oder "-" auf der Befüllanzeige 7 erscheinen soll. In der Praxis kann die Grundfrequenz f₀ innerhalb eines Bandes von 30 kHz ± 1 kHz variiert werden, ohne daß die oben dargestellte Übertragungs eigenschaften beeinträchtigt sind, so daß der Betrag f₁ mit 1 kHz angegeben werden kann. Einer von zwei radseitigen Bandpässen 5.1, 5.2, die auf die Resonanzfrequenz f₀ + f₁ oder f₀ - f₁ abgestimmt sind, filtert die verschobene Grundfrequenz heraus und leitet die Sinusspannung über einen Gleichrichter 6.1 oder 6.2 an die Befüllanzeige 7 weiter, wo je nach dem, welcher Bandpaß 5.1, 5.2 durchlaufen wurde, das Befüllsymbol "+" 7.1 oder "-" 7.2 angesteuert wird.

Die Befüllanzeige 7 kann unmittelbar in der Nähe eines Reifen ventils zur Befüllung des Reifens angebracht werden. Aufgrund der geringen übertragenen Leistung empfiehlt es sich, für die Befüllanzeige 7 energiesparende Flüssigkristall-Anzeigen (LCD-Module) einzusetzen. Um jedoch die im Fahrbetrieb auftretenden starken Zentrifugalkräfte, welche auf den Flüssigkristall der Flüssigkristall-Anzeige einwirken und die Anzeige stark beein trächtigen, möglichst klein zu halten, ist eine Anbringung der Befüllanzeige 7 in der Radmitte geeigneter.

Das erfindungsmäßige Verfahren ermöglicht, die Reifen korrekt zu befüllen, unabhängig von einer fehlerhaften Anzeige des Reifenfüllgerätes und der Temperatur des Reifens. Ferner werden untolerierbare Luftverluste beim Abtrennen des Reifenfüllge rätes sofort sichtbar.

Claims

1. Verfahren zur elektronischen Reifendruckkontrolle (RDK) für ein Kraftfahrzeug

- mit radseitigen Sensoren, die den Ist-Druck und die Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen bestimmen,
- mit einer drahtlosen Übertragungseinrichtung, die den von den Sensoren ermittelten und abgegebenen Ist-Druck und die Ist-Temperatur auf ein karosseriefestes zentrales Steuergerät überträgt, und
- mit einer Bedieneinheit zur Eingabe einer Beladung und Richtgeschwindigkeit, wobei das Steuergerät
- aus den eingegebenen Werten für die Beladung und für die Richtgeschwindigkeit zusammen mit der Ist-Temperatur einen Soll-Druck berechnet und,
- falls der Ist-Druck vom Soll-Druck abweicht, ein Signal ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine korrekte Befüllung des Fahrzeugreifens mit Hilfe eines externen Reifenfüllgerätes das von dem Steuergerät (2) abgegebene und mittels der drahtlosen Übertragungseinrichtung (3) auf die Radseite übertragene Signal ein Befüllsignal bildet, das eine radseitige Befüllanzeige (7) ansteuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllanzeige (7) ein Befüllsymbol "+" (7.1) anzeigt, wenn der Reifendruck erhöht werden muß, und ein Befüllsymbol "-" (7.2) anzeigt, wenn der Reifendruck erniedrigt werden muß.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Signal, das das Steuer gerät erzeugt, sinusförmig ist und eine Grundfrequenz f₀ auf weist, dadurch gekennzeichnet,

- daß um das Signal auf induktivem Wege auf die Radseite zu übertragen, die Grundfrequenz f₀ des sinusfömigen Signals um einen Betrag f₁ nach oben oder nach unten verschoben wird, je nachdem, ob der Reifendruck erhöht oder erniedrigt werden muß, und
- daß jeweils ein auf die verschobene Grundfrequenz abgestimm ter, radseitig an der drahtlosen Übertragungseinrichtung (3) angeschlossener Bandpaß (5.1; 5.2) das Signal mit der verscho benen Grundfrequenz herausfiltert, welches nach Gleichrichtung in einem Gleichrichter (6.1; 6.2) das Befüllsignal darstellt und das Befüllsymbol "+" (7.1) oder das Befüllsymbol "-" (7.2) der Befüllanzeige (7) ansteuert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Befüllanzeige (7) in der Radmitte angebracht ist.