DE60104883T2 - Detektor zum Erfassen des Platzens eines Luftreifens - Google Patents

Detektor zum Erfassen des Platzens eines Luftreifens Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektor zum Erfassen des Platzens eines Luftreifens, der es ermöglicht, sehr schnell eine möglicherweise gefährliche Situation festzustellen, die mit einem im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlust, wie zum Beispiel im Fall einer Reifenpanne oder eines Platzens eines Luftreifens, verbunden ist.
  • Die Automobilkonstrukteure und die Reifenhersteller versuchen immer mehr, die ständig steigenden Sicherheits-, Komfort- und Bequemlichkeitsansprüche der modernen Straßenverkehrsteilnehmer zu berücksichtigen. Dies zeigt sich zum Beispiel im Masseneinsatz vieler vor einigen Jahren praktisch noch nicht existierender Vorrichtungen, wie zum Beispiel Airbags, ABS-Bremsen, ESP(= Electronic Stability Program-Fahrdynamikregelung)-Vorrichtungen usw.
  • Solche Vorrichtungen bleiben aber im Fall eine wirklich schwierigen Situation unzureichend, wie zum Beispiel bei einem im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlust eines oder mehrerer Luftreifen eines fahrenden Fahrzeugs. In einer solche Situation kann das Fahrzeug vollständig oder teilweise außer Kontrolle geraten, was zu einem Unfall führen kann. Wenn das Fahrzeug dann mit hoher Geschwindigkeit fährt, kann diese Situation gefährlich werden und sogar eines oder mehrere Fahrzeuge sowie die an Bord befindlichen Personen gefährden. Es ist natürlich wünschenswert, solche Situationen vermeiden zu können, oder zumindest zu versuchen, die ihnen innewohnenden Gefahren zu minimieren.
  • Es sind zum Beispiel bestimmte Arten von Druckmessfühlern bekannt, die es ermöglichen, den Druck eines Luftreifens zu einer gegebenen Zeit zu messen. Im allgemeinen erfordern solche Messfühler eine Stromversorgung, um die Messungen durchzuführen und die gesammelten Informationen zu übertragen. In bekannter Weise wird das Rad mit einer Batterie versehen. Wenn man häufige oder sogar kontinuierliche Druckmessungen durchführen möchte, was unabdingbar ist, wenn man das Platzen eines Luftreifen erfassen möchte, muss die Batterie leicht austauschbar sein, da der Messfühler die Batterie stark beansprucht, die sich schnell entlädt. Der Austausch muss auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise erfolgen können.
  • In einem solchen Zusammenhang trifft man häufig auf Probleme der Zuverlässigkeit aufgrund der Kontakte der Batterie, die eine überaus schwieriges Umfeld aushalten müssen. Die Kontakte verschlechtern sich, und die Stromversorgung kann unsicher oder instabil, oder sogar vollständig unterbrochen werden.
  • Um eine solche Situation zu mildern, verwendet man nicht austauschbare Batterien, die definitiv in den Stromkreis integriert sein können, zum Beispiel durch Schweißen. Man erhält so eine größere Zuverlässigkeit der Stromversorgung. Wenn man dagegen vermeiden möchte, dass die Lebensdauer der Batterie zu kurz ist, muss man den Energieverbrauch begrenzen. Dies führt dazu, die Messfühler auf einer nicht-permanenten Weise zu versorgen. Man kann zum Beispiel die Druckmessungen durch Probennahmen in gegebenen Zeitabständen durchführen. Diese Abstände liegen so weit wie möglich auseinander, wenn man möchte, dass die Lebensdauer der Batterie so weit wie möglich der Lebensdauer zum Beispiel eines Luftreifens, oder sogar der Lebensdauer des Fahrzeugs entspricht. Ein solcher Zusammenhang ist nicht geeignet, wenn man den Druckmessfühler verwenden möchte, um eine Reifenpanne oder eine beliebige andere ähnliche Situation eines schnellen und starken Druckverlusts eines Luftreifens zu erfassen. Durch eine Probennahme zum Beispiel alle 30 oder 60 Sekunden erfasst man eine mögliche Reifenpanne nur beim nächsten Durchlauf oder der nächsten Messung, also eine gewisse Zeit nach der Reifenpanne. Um nützlich zu sein, muss die Erfassung eines Reifenplatzens aber in einer sehr kurzen, praktisch sofortigen Zeit erfolgen. Sonst spürt der Fahrer die Folgen der Reifenpanne, ehe er darüber informiert wird. Diese Folgen dienen dann als Warnung, und es ist oft zu spät, um zu reagieren, insbesondere, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt.
  • Die Druckschrift US-A-5 119 066 beschreibt einen Druckmessfühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens vorzuschlagen, die es ermöglicht, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.
  • Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens vor, die aufweist:
    • – einen Druckveränderungsdetektor, der in der Lage ist, einerseits in einem Sicherheitszeitraum auf eine im wesentlichen starke und schnelle Veränderung des Drucks im Inneren des Hohlraums des Luftreifens zu reagieren, und andererseits mit einem anderen, mit diesem Detektor zusammenwirkenden Element (elektrisch oder mechanisch) in Wechselwirkung zu treten;
    • – einen Verwaltungsmodul, der mit dem Detektor zusammenwirkt und in der Lage ist, auf der Basis der von diesem Detektor gelieferten Information nach Erreichen eines gegebenen Schwellwerts der Druckveränderung ein elektrisches Signal zu senden.
  • Eine solche Vorrichtung ermöglicht eine im wesentlichen sofortige oder im wesentlichen zeitgleiche Erfassung jedes großen und im we sentlichen plötzlichen Druckverlusts des Luftreifens, wie zum Beispiel im Fall eines Platzens des Luftreifens. Um die dieser Art Situation innewohnenden Gefahr abzumildern, ist es unbedingt notwendig, die Information innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums zu erhalten, in dem, wenn möglich, t zu 0 Sekunden tendiert. Dies ist die einzig wirklich wirksame Art, zum richtigen Zeitpunkt eine Reaktion entweder des Fahrers oder einer Fahrhilfevorrichtung oder beider zusammen zu erhalten. So ist es zum Beispiel möglich, zu reagieren, ehe der Druckverlust zum Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug führt. Die Sicherheit der Insassen des betreffenden Fahrzeugs, sowie der anderen in der Nähe befindlichen Fahrzeuge, ist also verbessert, sowohl im Fall eines Platzens als auch bei jeder anderen Art von starkem und im wesentlichen plötzlichen Druckverlust eines oder mehrerer Luftreifen des Fahrzeugs.
  • Vorteilhafterweise entspricht der vorbestimmte Mindestschwellwert im wesentlichen einer Verformung, die von einem starken und schnellen Druckverlust bewirkt wird, wie zum Beispiel beim Platzen des überwachten Luftreifens. Als nicht einschränkend zu verstehendes Beispiel können die als starke und im wesentlichen abrupte und plötzliche Druckveränderungen zu betrachtenden Mindestschwellwerte in der Größenordnung von 0,1 Bar/s und vorzugsweise von etwa 1 oder 2 Bar/s liegen. Die Reaktionszeit liegt vorzugsweise unter 100 ms.
  • Der Druckveränderungsdetektor ist vorteilhafterweise in der Lage, mit einem anderen Element in Wechselwirkung zu treten, das entweder elektrisch oder mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt.
  • Der Sicherheitszeitraum, innerhalb dessen eine Reaktion der Vorrichtung wünschenswert ist, entspricht vorteilhafterweise einer sehr kurzen Zeit, wie zum Beispiel einem Zeitraum, in dem die Zeit t zu 0 Se kunden tendiert. Je kürzer die Zeit, desto besser kann die Vorrichtung zur Verbesserung der Sicherheit beitragen. Wenn der Zeitraum zu lang wird, um eine Reaktion zu erlauben, die zur Sicherheit des Fahrzeugs und der Insassen beitragen kann, handelt es sich nicht mehr um einen Sicherheitszeitraum, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verstanden wird.
  • Das vom Verwaltungsmodul übertragene Signal ist vorteilhafterweise ein elektrisches Signal oder ein Funksignal.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sendet der Verwaltungsmodul ein Signal (zum Beispiel ein elektrisches Signal oder ein Funksignal oder ähnliches) aus, das in der Lage ist, eine Warneinrichtung für den Fahrzeuglenker zu aktivieren. Dieser kann dann besser reagieren und/oder die für den Halt des Fahrzeugs auf einem möglichst sicheren Kurs durchzuführenden Korrekturen voraussehen, oder zumindest seine Chancen verbessern, zu vermeiden, dass das Fahrzeug von der Straße abkommt.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel sendet der Verwaltungsmodul ein Signal, das als Parameter für ein Lenkhilfeorgan eines Fahrzeugs dienen kann. Es kann sich dann um ein Hilfsorgan wie zum Beispiel eine Vorrichtung von der Art ESP, eine Antiblockiervorrichtung für die Bremsen (ABS), eine Gleit- und Schleuderschutzeinrichtung, usw. handeln. Diese Organe können dann besser dazu beitragen, die Fahrsicherheit des Fahrzeugs zu gewährleisten und aufrechtzuerhalten.
  • Vorteilhafterweise ist der Druckveränderungsdetektor vom piezoelektrischen Typ. Es handelt sich um eine an sich erprobte, zuverlässige, genaue Technologie, die sehr kurze Reaktionszeiten ermöglicht, wie zum Beispiel weniger als 100 ms. Außerdem ist eines der Haupt merkmale der Messfühler vom piezoelektrischen Typ, dass sie ohne Stromversorgung arbeiten können. Insbesondere ermöglicht eine Verformung der aus einem piezoelektrischen Material bestehenden Membran die Erzeugung eines Mikrostroms. Dieser Strom wird dann von einer Lese- und Verarbeitungs- oder Analyseschaltung des Signals verwendet. Nur der elektronische Modul erfordert eine Stromversorgung, aber von sehr geringer Leistung. Es kann also eine Langzeitbatterie vorgesehen werden.
  • Zum Beispiel weist der Druckveränderungsdetektor ein Gehäuse auf, das mit zwei im wesentlichen voneinander isolierten und durch eine Membran vom piezoelektrischen Typ voneinander getrennten Kammern versehen ist, wobei eine erste Kammer unter einem Bezugsdruck steht, während die zweite Kammer mit dem Umfeld des Mediums in Flüssigkeitsverbindung stehen kann, in dem man die Überwachung durchführen möchte, wobei die Membran unter der Wirkung einer Druckveränderung im Umfeld verformbar ist, wobei die so erzeugten Verformungen es ermöglichen, ein elektrisches Signal zu erzeugen, dessen Stärke mit der Größe der Verformung in Verbindung steht.
  • Der Bezugsdruck der Bezugskammer ist im wesentlichen konstant und verändert sich bei einer Veränderung des Drucks des überwachten Umfelds nicht, wodurch das Druckdifferential zwischen den Kammern sich verändern kann, wobei diese letzte Veränderung zur Erzeugung eines Signals vom piezoelektrischen Typ führt.
  • Vorteilhafterweise ist die Membran angepasst, um mit einer Verformungsamplitude und/oder -geschwindigkeit zu reagieren, die vom Niveau und/oder dem Grad der Veränderung des Drucks abhängt.
  • Vorteilhafterweise entspricht der Bezugsdruck dem Vakuum.
  • Der Messfühler ist vorteilhafterweise so angeordnet, dass das Umfeld des Mediums, in dem die Überwachung durchgeführt wird, dem Druck innerhalb des Hohlraums eines Luftreifens entspricht. Zum Beispiel kann der Messfühler direkt im Hohlraum angeordnet sein; ansonsten kann eine Rohrleitung den Transport des Umfelds bis zum Messfühler ermöglichen, der zum Beispiel im Rad angeordnet ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Membran vom piezoelektrischen Typ zwei metallisierte Flächen auf.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Druckveränderungsdetektor vom aneroiden Typ.
  • Es handelt sich um eine einfache, zuverlässige, kostengünstige Technologie, die für ihren Betrieb keine große Stromversorgung benötigt. Insbesondere erfordert die Aneroiddose keine Stromversorgung, nur der Elektronikmodul benötigt eine solche Stromversorgung, aber von sehr geringer Leistung. Es kann also eine Langzeitbatterie vorgesehen werden.
  • So weist er zum Beispiel eine Aneroiddose auf, die mit einer kalibrierten Öffnung versehen ist, die mit der Umfeld des Mediums in Flüssigkeitsverbindung steht, in dem man die Erfassung durchführen möchte, wobei die Dose unter der Wirkung einer Druckveränderung des Umfelds verformbar ist.
  • Vorteilhafterweise ist ein elektronisches Mess- oder Erfassungsorgan vorgesehen, das so mit der Dose zusammenwirkt, dass die so erzeugten Verformungen die Betätigung des elektronischen Organs ermöglichen. Es kann sich zum Beispiel um einen Schwellwertdetektor handeln, der so kalibriert ist, dass er ein elektrisches Signal überträgt, wenn ein vorher festgelegter Schwellwert der Verformung der Membran erreicht wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das elektronische Organ ein Messwandler, der es ermöglicht, ein elektrisches Signal zu erzeugen, dessen Stärke mit der Größe der Verformung zusammenhängt.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist ein mechanisches Mess- oder Erfassungsorgan vorgesehen, das mit der Dose so zusammenwirkt, dass die erzeugten Verformungen die Betätigung des mechanischen Organs ermöglichen. Es kann sich zum Beispiel um einen Schwellwertdetektor handeln, der so kalibriert ist, dass er ein Organ betätigt, das in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu übertragen, wenn ein vorher festgelegter Mindestschwellwert der Verformung der Membran erreicht wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel arbeitet das mechanische Organ mit einem Regelwiderstand zusammen, der in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, dessen Stärke mit der Größe der Verformung zusammenhängt.
  • Vorteilhafterweise ist die kalibrierte Öffnung ein Kapillarrohr. Dies ermöglicht es bei einer Veränderung des überwachten Drucks, dass der Druck innerhalb der Aneroiddose sich wesentlich langsamer verändert als derjenige außerhalb der Dose, wodurch ein Druckdifferential erzeugt wird, das eine Verformung der Dose nach sich ziehen kann.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhafterweise für die Montage auf ein Rad vorgesehen; es ist dann vorteilhaft, mindestens ein Mittel zur Übertragung der Daten zu einem nicht drehenden Teil des Fahrzeugs vorzusehen, um zu gewährleisten, dass die Signale vom Rad zum Fahrzeug übergehen können. Das Fahrzeug kann über mindestens ein Mittel zum Empfang der Daten verfügen.
  • Die Erfindung sieht auch einen Luftreifen vor, der eine wie oben beschriebene Vorrichtung zur Erfassung des Reifenplatzens aufweist.
  • Die Erfindung sieht auch eine Felge vor, die eine wie oben beschriebene Vorrichtung zur Erfassung des Reifenplatzens aufweist.
  • Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens vor, das darin besteht:
    • – ein Element (zum Beispiel einen Druckveränderungsdetektor) vorzusehen, das bei einer im wesentlichen starken und schnellen Druckveränderung im Inneren des Hohlraums des Luftreifens in einem Sicherheitszeitraum reagiert, um ein Druckverlustsignal zu erzeugen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenplatzens hervor, die nicht einschränkend zu verstehen ist und sich auf die beiliegenden Figuren bezieht, in denen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht eines Druckveränderungsmessfühlers gemäß der Erfindung zeigt;
  • 2 ein Diagramm zeigt, das Beispiele von Signalen darstellt, die bestimmten Arten von Druckveränderungen zugeordnet sind, welche in Höhe der Luftreifen eines Fahrzeugs auftreten können;
  • 3 ein Organigramm zum Vergleich der Überwachung eines Luftreifens einerseits mit einem üblichen Druckmessfühler und andererseits mit einem erfindungsgemäßen Druckveränderungsdetektor zeigt;
  • die 4a und 4b ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung eines Reifenplatzens darstellen;
  • die 5a und 5b stellen einen anderen Typ von Druckveränderungsdetektor dar, der eine Aneroiddose aufweist;
  • 6 ein Funktionsschema eines Mess- und/oder Überwachungssystems für den Druck der Luftreifen eines Fahrzeugs darstellt, das einen Druckmessfühler und einen Druckveränderungsdetektor aufweist.
  • 4b stellt ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung 1 des Platzens eines Reifens dar. Sie weist einen Druckveränderungsmessfühler 2 auf, der von verschiedener Art sein kann, wie nachfolgend beschrieben wird. Es ist ein Verwaltungsmodul 3 vorgesehen, der elektrisch oder mechanisch mit dem Messfühler 2 zusammenwirkt. Eine Batterie 4 erlaubt die Stromversorgung des Moduls 3 und ggf. des Messfühlers 2, aber mehrere vorteilhafte Typen von erfindungsgemäßen Messfühlern erfordern keine Stromspeisung, wodurch die Batterie 4 geschont werden kann. Zur Datenübertragung vom Rad 10 des Fahrzeugs zum Fahrzeug sieht man vorteilhafterweise einen Übertragungsmodul 5 vor. Es kann sich zum Beispiel um einen Sender (vorzugsweise HF), einen Transponder usw. handeln. Eine mögliche Antenne 6 vervollständigt die Vorrichtung der 4b.
  • Diese Vorrichtung ist zur Montage auf ein Rad, entweder auf die Felge oder auf den Luftreifen, vorgesehen. Sie kann auch in das eine oder das andere dieser Elemente integriert, zum Beispiel in eine Wand des Luftreifens eingeformt werden. Aus diesem Grund verwendet man vorzugsweise einen Druckveränderungsdetektor 2, der keine Stromversorgung erfordert, um eine Lebensdauer für die Batterie 4 zu ermöglichen, die so weit wie möglich derjenigen des Luftreifens, des Rads oder des Fahrzeugs entsprechen kann. Die Batterie 4 ist dann in die Vorrichtung 1 integriert; sie kann zum Beispiel geschweißt sein. Auf diese Weise verhindert man die häufigen Kontaktprobleme, die den austauschbaren Batterien innewohnen.
  • 1 stellt einen ersten Typ eines Druckveränderungsdetektors 2 vom piezoelektrischen Typ dar. Er weist ein Gehäuse 25 auf, das mit zwei Kammern 21 und 22 versehen ist, die durch eine Membran 23 vom piezoelektrischen Typ voneinander getrennt und im wesentlichen isoliert sind. Eine Öffnung 24 ermöglicht es, eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einer ersten Kammer 21 des Detektors und dem Medium oder dem Umfeld herzustellen, das man überwachen möchte. Die Kammer 22 steht unter einem Bezugsdruck, ist sogar drucklos oder unter Vakuum. Ein elektrischer Ausgang 28 ermöglicht es, das während jeder Verformung der Membran 23 erzeugte Schwachstromsignal zu übertragen.
  • Wenn die Kammer 22 unter Vakuum steht, hat die Membran 23 im allgemeinen eine konkave Verformung; sie wird zur unter Vakuum stehenden Kammer 22 gedrückt. Jeder zusätzliche von der Öffnung 24 kommende Druck trägt dazu bei, die Membran 23 zu verformen, die eine stabilisierte Stellung einnimmt, wie z. B. 26. Ein möglicher Druckabfall in der Bezugskammer 21 führt zu einer erneuten Verformung der Membran 23, die dann die Neigung hat, ihre ursprüngliche Form, oder ihr ursprüngliches Profil 27 (im wesentlichen flach) wieder einzunehmen. Bei der Änderung der Krümmung der Membran 23 wird ein Schwachstrom in Abhängigkeit von der Amplitude der Verformung und/oder der Geschwindigkeit der Verformung ausgegeben. So zieht ein Platzen des mit der Kammer 21 über die Öffnung 24 verbundenen Luftreifens einen abrupten und starken Abfall des Drucks in der Kammer 21 nach sich. Die Verformung der Membran 23 von einem ersten stabilisierten Profil zu einem zweiten stabilisierten Profil ermöglicht die Erzeugung eines Stroms über den elektrischen Ausgang 28. Dieser Strom kann anschließend von einem Verwaltungsmodul 3 empfangen und in geeigneter Weise verarbeitet werden.
  • 2 stellt Beispiele von Signalen dar, die von einem Druckveränderungsdetektor 2 gemäß der Erfindung erzeugt werden können. Die Figur bringt das vorhandene physikalische Phänomen in Beziehung zum entsprechenden Signal des Detektors. Zum Beispiel steigt der Druck im Aufpumpmodus A an, d. h. er verändert sich. Dies bewirkt die Erzeugung zum Beispiel eines positiven und konstanten Signals, das einer geringen, kontinuierlichen und regelmäßigen Druckveränderung zugeordnet ist.
  • Bei konstantem Druck, in B und D, wird kein Signal erzeugt, da die Membran ortsfest bleibt und ihr Profil sich nicht ändert.
  • Bei einer Druckminderung, in C, kann ein zum Beispiel negatives und konstantes Signal einer geringen, konstanten und regelmäßigen Druckminderung zugeordnet werden.
  • In F platzt der Luftreifen oder erfährt einen sehr starken und schnellen Druckabfall, was die Erzeugung eines Signals kurzer Dauer in Form einer "Spitze" ermöglicht, da die Membran des Messfühlers während einer sehr kurzen Zeit stark verformt wird, der Zeit, um von einem ersten im wesentlichen stabilisierten Profil zu einem anderen, im wesentlichen stabilisierten Profil überzugehen.
  • In E ist der Druck stabil und das Fahrzeug fährt. Das Fahrgeräusch kann je nach seiner Empfindlichkeit vom Detektor erfasst werden. Er funktioniert dann wie ein Mikrophon. Die doppelte Funktion als Druckveränderungsdetektor/Fahrgeräuschdetektor ist besonders vorteilhaft. Zum Beispiel ermöglicht diese doppelte Funktion, einem Warnsignal einen Fahrmodus oder einen Haltemodus zuzuordnen. Das Signal kann dann anders verarbeitet werden, wobei der erste dieser beiden Fälle kritischer ist.
  • Die 5a und 5b stellen einen anderen Typ eines Druckveränderungsdetektors 2 dar, der eine Aneroiddose 30 aufweist. Die Dose kann aus zwei schalenförmigen Flächen 33 bestehen, die an ihren jeweiligen Rändern vereint sind, um ein im wesentlichen hermetisch geschlossenes Gehäuse zu bilden. Eine kalibrierte Öffnung 31, wie zum Beispiel ein Kapillarrohr, ist entweder an der Verbindung der Flächen oder an anderer Stelle auf der Dose vorgesehen. Die Form der Dose kann variieren, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Dose 30 ist so ausgebildet, dass sie ein Organ betätigt, das es ermöglicht, die mit der Verformung der Dose verbundene Information in eine Information umzuwandeln, die zum Beispiel einer Information über einen gefährlichen Druckverlust oder ein Platzen usw. entspricht. Zu diesem Zweck kann die Dose entweder ein mechanisches Organ 34, wie zum Beispiel einen Hebel, einen Arm oder anderes, ein elektrisches oder elektronisches Organ 35, wie zum Beispiel einen variablen Widerstand, oder ein elektromechanisches Organ, wie zum Beispiel einen Schalter, betätigen. Das betreffende Organ ist vorteilhafterweise mit einem Verwaltungsmodul 3 verbunden, der das Signal in geeigneter Weise empfängt und verarbeitet.
  • 3 ist ein Betriebsschema zum Vergleich von zwei Überwachungsmodi für Luftreifen, d. h. einem ersten Modus mit Hilfe eines Druckmessfühlers bekannter Art, und einem anderen Modus mit Hil fe eines erfindungsgemäßen Druckveränderungsdetektors. Im ersten Fall werden die Messungen wiederholt in gegebenen Zeiträumen durchgeführt. Diese Art Betrieb ermöglicht insbesondere die Schonung der Batterie. Bei einem Platzen oder irgend einer anderen Art von plötzlichem und schnellem Druckverlust des Luftreifens setzt sich der Wiederholungsprozess fort. Die Messung eines geringeren Drucks erfolgt erst einige Sekunden oder Minuten später, je nach dem zwischen den Wiederholungen vorgesehenen Zeitraum. In Wirklichkeit hat der Fahrer die Folgen des Problems im allgemeinen erkannt, ehe ihm die Information über den schwachen Druck übermittelt wird.
  • Im anderen Fall überwacht der Detektor die möglichen Druckentwicklungen des Luftreifens in kontinuierlicher Weise. Bei einem plötzlichen Druckabfall wird daher eine praktisch sofortige Erfassung durchgeführt und übertragen. Zum Beispiel kann die Übertragung der Warnung in weniger als 0,1 Sekunden erfolgen. In diesem Fall kann der Fahrer noch reagieren und verhindern, dass er sich in einer gefährlichen Situation befindet.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens, die aufweist: • einen Druckveränderungsdetektor, der in der Lage ist, einerseits in einem Sicherheitszeitraum auf eine im wesentlichen starke und schnelle Veränderung des Drucks im Inneren des Hohlraums des Luftreifens zu reagieren, und andererseits mit einem anderen, mit diesem Detektor zusammenwirkenden Element in Wechselwirkung zu treten, wobei der Druckveränderungsdetektor ein Gehäuse aufweist, das mit zwei im wesentlichen voneinander isolierten und durch eine verformbare Membran voneinander getrennten Kammern versehen ist, wobei eine erste Kammer unter einem Bezugsdruck steht, während die zweite Kammer mit dem Umfeld des Mediums in Flüssigkeitsverbindung stehen kann, in dem man die Überwachung durchführen möchte, wobei die verformbare Membran in Abwesenheit einer Veränderung des Druckdifferentials zwischen den beiden Kammern ein im wesentlichen stabiles gegebenes Profil annimmt, wobei die Membran geeignet ist, sich zu verformen, um unter der Wirkung einer Druckveränderung im Umfeld von einem ersten Profil zu einem zweiten Profil überzugehen; • einen Verwaltungsmodul, der mit dem Detektor zusammenwirkt und in der Lage ist, auf der Basis der von diesem Detektor gelieferten Information nach Erreichen eines gegebenen Schwellwerts der Druckveränderung ein elektrisches Signal zu senden; • dadurch gekennzeichnet, dass die Membran des Detektors vom piezoelektrischen Typ ist, und dass die unter der Wirkung der Druckveränderung hervorgerufenen Verformungen es ermöglichen, ein elektrisches Signal zu erzeugen, dessen Stärke mit der Größe der Verformung in Verbindung steht.
  2. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach Anspruch 1, bei der der Bezugsdruck dem Vakuum entspricht.
  3. Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenplatzens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Umfeld des Mediums, in dem man die Überwachung durchführen möchte, dem Druck im Inneren des Hohlraums eines Luftreifens entspricht.
  4. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Membran vom piezoelektrischen Typ zwei metallisierte Flächen aufweist.
  5. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Verwaltungsmodul ein Signal sendet, das in der Lage ist, eine Warneinrichtung für den Fahrzeuglenker zu aktivieren.
  6. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Verwaltungsmodul ein Signal sendet, das in der Lage ist, als Parameter für ein Lenkhilfeorgan eines Fahrzeugs zu dienen.
  7. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach Anspruch 6, bei der das Hilfsorgan eine Vorrichtung vom Typ ESP ist.
  8. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach Anspruch 6, bei der das Hilfsorgan eine Vorrichtung vom Typ Antiblockiervorrichtung der Bremsen (ABS) ist.
  9. Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach Anspruch 6, bei der das Hilfsorgan eine Vorrichtung vom Typ Gleit- und Schleuderschutzeinrichtung ist.
  10. Luftreifen, der eine Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenplatzens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
  11. Luftreifen nach Anspruch 10, bei dem die Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenplatzens in einer Wand geformt ist.
  12. Felge, die eine Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenplatzens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
  13. Vorrichtung zur Überwachung des Drucks mindestens eines Luftreifens, die einen Druckmessfühler und eine Vorrichtung zur Erfassung eines im wesentlichen plötzlichen und starken Druckverlusts eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
DE60104883T 2000-10-23 2001-10-22 Detektor zum Erfassen des Platzens eines Luftreifens Expired - Lifetime DE60104883T2 (de)

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