DE60225658T2

DE60225658T2 - Vorrichtung zur Reifendruckerkennung

Info

Publication number: DE60225658T2
Application number: DE60225658T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Harada; Toshio 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Yamagiwa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2022-12-14
Also published as: DE60225658D1; EP1319530A2; EP1319530B1; EP1319530A3; US20040233049A1; US7075417B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reifendruckerfassungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
EP 1 092 570 A1 , die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, offenbart eine Reifenluftüberwachungsvorrichtung zum drahtlosen Übertragen von Daten im Hinblick auf den Innendruck von Reifen. Wenn sich der Reifendruck während einer vorbestimmten Beurteilungszeit um einen Betrag ändert, der gleich oder größer als ein vorbestimmter oberer Grenzwert ist, führt ein Sender eine frühe Datenübertragung durch, um eine Abweichung beim Reifendruck unverzüglich an den Fahrer mitzuteilen. Dieses Dokument offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Aus der US 5,895,846 ist ein Verfahren zum Verarbeiten von Signalen in einem System zum Überwachen von Reifen eines Fahrzeugs während der Fahrt bekannt. Das System stellt für jeden Reifen wenigstens eine Messung bereit, die charakteristisch für den Befüllungszustand des Reifens ist. Basierend auf der im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführten Messung werden die Messungsmerkmale von einem Reifen verglichen mit der gleichen Messung eines anderen Reifens. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird periodisch aufgezeichnet, so dass eine Reihe von Werten erhalten wird, und es wird ein Alarm ausgegeben, wenn die Zeitvariation dieser Wertereihen eine vorbestimmte Beziehung erfüllt.
Ein weiteres Reifendruckerfassungssystem, das es dem Fahrer ermöglicht, den Reifendruck zu erkennen, auch wenn sich das Fahrzeug bewegt, ist aus der JP-A-10-44726 mit dem Titel „Tire Pressure Alarm System" („Reifendruckalarmsystem") bekannt.
Die oben beschriebene Technik schlägt das Reifendruckalarmsystem zum Messen von Reifendrücken vor, wobei es umfasst: einen Ventilschaft zum Aufblasen eines Reifens; ein Gehäuse, das an der Basis des Ventilschafts angeordnet ist; und eine Übertragungseinheit, welche eine Druckerfassungseinheit, eine Signalverarbeitungsschaltung und eine Batterie aufweist und in einem Gehäuse untergebracht ist, wobei der Fahrer darüber in Kenntnis gesetzt wird, wenn eine Abweichung beim Reifendruck gefunden wird oder wenn der Reifendruck auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werts gefallen ist.
Bei diesem Reifendruckalarmsystem wird allerdings das Inkenntnissetzen nur gemacht, wenn beispielsweise der Reifendruck auf den Wert unterhalb des vorbestimmten Werts gefallen ist.
Der Reifendruck kann abhängig von den jeweiligen Fällen allmählich, abrupt und mit einer dazwischenliegenden Geschwindigkeit fallen.
Wenn beispielsweise ein winziges Loch in einem Reifen ausgebildet ist und somit Luftverlust auftritt, fällt der Reifendruck allmählich. Es kann also nicht ausreichend sein, wenn er als normal bestimmt wird, weil der Reifendruck nicht geringer als ein Schwellwert des Drucks ist.
Im oben beschriebenen Reifendruckalarmsystem wird in vielen Fällen ein Zeitintervall bis ein Alarm oder Ähnliches ausgegeben wird, um den Fahrer darüber in Kenntnis zu setzen, dass der Reifendruck auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Werts gefallen ist, auf ein langes Zeitintervall gesetzt, um den Verbrauch der Batterie zu reduzieren.
Wenn allerdings das Zeitintervall, bis der Alarm oder Ähnliches ausgegeben wird, auch in Fällen lang beibehalten wird, in denen der Luftdruck des Reifens abrupt gefallen ist und die Geschwindigkeit der Reduktion des Reifendrucks pro Zeiteinheit außerordentlich hoch ist, ist es schwierig, den Anwender über eine Abweichung zu unterrichten, wenn der Reifendruck in einer kurzen Zeit gefallen ist. Es kann der Fall auftreten, bei dem der Reifendruck 0 wird, bevor der Alarm ausgegeben wird. Mit anderen Worten, ist eine Technik erforderlich, um den Fahrer schnell zu unterrichten, wenn der Druck abrupt auf einen Wert unterhalb des Druckschwellwerts gefallen ist.
Wenn die Druckerfassungseinheit ein Sensor ist, der eine Membran oder dergleichen aufweist, ist sie ferner auf einer Seite der Außenluft und auf der anderen Seite dem Inneren des Reifens ausgesetzt. Daher kann der durch den Sensor angezeigte Reifendruck ein nicht passender Wert sein aufgrund des Außenluftdrucks, was in Verbindung mit den unten gezeigten Figuren beschrieben wird.
16A ist eine erklärende Zeichnung, welche ein Beispiel eines Luftdrucksensors darstellt, der für das Reifendruckalarmsystem des Standes der Technik verwendet wird. Obwohl der hier gezeigte Luftdrucksensor der Einfachheit halber ein Manometer ist, kann er auch ein Reifendruckmesser sein, der kommerziell erhältlich ist.
Ein Luftdrucksensor 401 stellt den Sensor dar, der auf einer Seite der Außenluft und auf der anderen Seite dem Inneren eines Reifens 402 ausgesetzt ist. Der Luftdruck des Reifens 402 ist gemäß Druckmesser auf 200 kPa bei großen Höhen mit 80 kPa Außenluftdruck eingestellt. In diesem Falle beträgt der Luftdruck 280 kPa als Absolutdruck.
16B ist eine erklärende Zeichnung, welche ein Beispiel eines Drucksensors zeigt, der für das Reifendruckalarmsystem des Standes der Technik verwendet wird. Obwohl der hier gezeigte Luftdrucksensor der Einfachheit halber hier ein Manometer ist, kann es ein Reifendruckmesser sein, der kommerziell erhältlich ist.
Der auf einen Luftdruck von 200 kPa bei großen Höhen von 80 kPa Außendruck eingestellte Reifen 402 wird auf eine Geländehöhe mit 100 kPa Außendruck bewegt, wie dies durch einen ausgezogenen Pfeil dargestellt ist. Der Luftdruck im Reifen 402 ist stabil bei 280 kPa Absolutdruck, erreicht aber 180 kPa als Druckmesserdruck.
Mit anderen Worten, wenn ein Fahrzeug, dessen Reifendruck (Druckmessdruck) in großen Höhen unter tiefem Außendruck eingestellt worden ist, auf die Geländehöhe bewegt wird, auf der der Außenluftdruck größer ist als der Druck in großen Höhen, wird der Wert des angezeigten Reifendrucks (Druckmessdruck) um den Betrag geringer, welcher einer Zunahme des Außenluftdrucks entspricht. Wenn das Fahrzeug, dessen Reifendruck (Druckmessdruck) auf einer Geländehöhe unter einem normalen Atmosphärendruck eingestellt wird, auf große Höhen mit geringem Außendruck bewegt wird, wird im Gegensatz hierzu der Wert des angezeigten Reifendrucks (Druckmessdruck) um den Betrag größer, der einer Abnahme des Außenluftdrucks entspricht.
Es ist daher gewünscht, dass das Reifendruckalarmsystem eine Warnung ausgibt, wenn der Wert des Reifendrucks (Druckmessdruck) auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werte unter gewissen Bedingungen gefallen ist, und zwar sowohl bei großen Höhen als auch auf der Geländehöhe.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Reifendruckerfassungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, das Auftreten des Ausströmens von Luft oder dergleichen beim zu Reifen erkennen, bevor der Reifendruck auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werts fällt, das in der Lage ist, über einen abrupten Luftverlust oder dergleichen schnell zu unterrichten, und das eine Warnung ausgibt, wenn der Luftdruck unter gewissen Bedingungen auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Werts gefallen ist.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird ein Reifenluftdruckerfassungssystem gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Es ist bevorzugt, dass das Auftreten des Ausströmens von Luft beim Reifen erkannt werden kann, bevor der Reifendruck auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Werts gefallen ist, während das Fahrzeug sich bewegt.
Durch Bereitstellen der Schwankungswarneinheit zum Ausgeben einer Warnung, wenn Schwankungen beim Reifendruck pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Schwellwertschwankung überschreiten, kann daher das Auftreten des Ausströmens von Luft schnell erkannt werden. Als Folge kann eine Gegenmaßnahme ergriffen werden zu dem Zeitpunkt, in dem die Veränderung des Reifendrucks gering ist.
Durch Bereitstellen der Erfassungswertwarneinheit zum Ausgeben einer Warnung, wenn der erfasste Wert des Reifendrucks auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Erfassungswertschwellwerts gefallen ist, können zusätzlich Abweichungen beim Luftdruck erkannt werden, auch wenn das Ausströmen von Luft geringfügig ist, so dass Schwankungen des Luftdrucks pro Zeiteinheit den vorbestimmten Schwankungsschwellwert nicht überschreiten. Dies führt dazu, dass der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden kann.
Da der Sender die Übertragungsintervallveränderungseinheit zum Verkürzen des Übertragungsintervalls zum Empfänger umfasst, wenn der durch die Druckumwandlungseinheit umgewandelte Druck auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Schwellwertdrucks gefallen ist, kann abrupter Luftverlust oder dergleichen schnell erkannt werden. Hierdurch kann der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Seitenasicht eines Motorrads, das mit einem daran angebrachten erfindungsgemäßen Reifendruckerfassungssystem bereitgestellt ist;
2 ist eine Seitenasicht der Vorderseite des Motorrads, das mit dem daran angebrachten erfindungsgemäßen Reifendruckerfassungssystem bereitgestellt ist;
3 ist ein vorderer Querschnitt des Reifendruckerfassungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Draufsicht auf ein Armaturenbrett, in dem ein Empfänger des Reifendruckerfassungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung untergebracht ist;
5 ist ein Blockdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A ist ein Graph von Kenngrößen des Reifendruckerfassungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine von einer Schwankungswarneinheit bereitgestellte Warnung zeigt;
7B ist ein Graph von Kenngrößen des Reifendruckerfassungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher eine von einer Schwankungswarneinheit bereitgestellte Warnung zeigt;
8 ist ein vorderer Querschnitt des Reifendruckerfassungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Blockdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist ein Graph von Kenngrößen des Reifendruckerfassungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
12 ist ein vorderer Querschnitt des Reifendruckerfassungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist ein Blockdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist ein Graph von Kenngrößen des Reifendruckerfassungssystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
16A und 16B sind erläuternde Zeichnungen, welche ein Beispiel des Luftdrucksensors zeigen, der für ein Reifendruckalarmsystem des Standes der Technik verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie in 1 dargestellt, ist ein Motorrad 10 ein Motorrad mit einem Motor und umfasst einen Karosserierahmen 11, der sich zum unteren hinteren Abschnitt des Fahrzeugs erstreckt, ein Kopfrohr 12, das am Karosserierahmen 11 angebracht ist, eine Vordergabel 13, die am Kopfrohr 12 angebracht ist, ein Vorderrad 14, das an der Vordergabel 13 angebracht ist, einen Lenker 15, der mit der Vordergabel 13 verbunden ist, eine hintere Aufhängung 16, die an einem Ende des oberen hinteren Abschnitts des Karosserierahmens 11 angebracht ist, einen Schwenkarm 17, der zwischen dem anderen Ende der hinteren Aufhängung 16 und dem unteren hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 11 derart angebracht ist, dass er eine Schwingbewegung ausführen kann, ein Hinterrad 18, das am Ende des Schwenkarms 17 angebracht ist, einen Sitz 19, der am hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 11 angeordnet ist, eine Antriebseinheit 21, die eine Kraftmaschine 22 umfasst, welche unterhalb des Karosserierahmens 11 angeordnet ist, und ein Getriebe 23.
In der Figur bezeichnen die Bezugszeichen 24 und 25 Achsen, Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Antriebskettenabdeckung, Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Bremspedal, Bezugszeichen 29 bezeichnet ein Kickpedal, Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Beinschutz, Bezugszeichen 32 bezeichnet ein vorders Schutzblech, Bezugszeichen 33 bezeichnet ein hinteres Schutzblech, Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Kopflampe (Scheinwerfer), Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Rückleuchte, Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Rückspiegel, Bezugszeichen 37 bezeichnet ein Armaturenbrett und Bezugszeichen 38 bezeichnet einen Ständer.
Bezugszeichen 50 bezeichnet ein Reifendruckerfassungssystem und ist, wie später beschrieben wird, ein System zum Erfassen des Reifendrucks und um es dem Fahrer zu ermöglichen, den Reifendruck zu erkennen, auch wenn das Fahrzeug in Bewegung ist.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das Vorderrad 14 ein Rad 41, einen Reifen 42, der am Rad 41 angebracht ist, und ein Reifendruckerfassungssystem 50 zum Erhalten des Luftdrucks des Reifendrucks 42.
Das Rad 41 enthält eine Radnabe 45, eine Radfelge 46, und mehrere Speichen 44 ..., um die Radnabe 45 und die Radfelge 46 zu verbinden (... zeigt an, dass es eine größere Anzahl von gleichen Komponenten gibt), und ein Luftventil 47, das an der Radfelge 46 angebracht ist.
Ein in 1 dargestelltes Hinterrad 18 ist ein Element mit im Wesentlichen der gleichen Konstruktion wie das Vorderrad 14, und daher wird hierüber keine ausführliche Beschreibung gegeben.
Wie in 3 dargestellt, ist das Reifendruckerfassungssystem 50 derart konstruiert, dass eine Öffnung 48 an der Radfelge 46 ausgebildet ist, dass eine Gummidichtung 51 in die Öffnung 48 eingesetzt ist, dass eine gebohrte Stange 52 in die Dichtung 51 eingeführt ist, und dass ein Sender 53 zum Erfassen des Luftdrucks des Reifens 42 und zum Übertragen der Druckinformation nach außen durch die Dichtung 51 gehalten ist, und das System ist mit einem Empfänger 81 bereitgestellt, um eine Warnung basierend auf der Druckinformation vom Sender 53 auszugeben.
Der Sender 53 umfasst einen Luftdrucksensor 55, der im Reifen 42 anzuordnen ist zum Erfassen des Luftdrucks im Reifen 42, eine Schwankungsberechnungseinheit 71 zum Berechnen von Schwankungen des Luftdrucks pro Zeiteinheit, welche durch den Luftdrucksensor 55 erfasst werden, eine Schwankungsbestimmungseinheit 72 zum Bestimmen, ob eine Warnung erforderlich ist oder nicht, ob Vorsicht geboten ist oder nicht, oder ob alles normal ist, basierend auf Schwankungen pro Zeiteinheit, welche durch die Schwankungsberechnungseinheit 71 berechnet wird, eine Schwankungswarneinheit 73 zum Ausgeben von Druckinformation zum Empfänger 81 basierend auf dem Ergebnis der Schwankungsbestimmungseinheit 72, eine Luftdruckbestimmungseinheit 77 zum Bestimmen, ob eine Warnung erforderlich ist oder nicht, ob Vorsicht geboten ist oder nicht, oder ob alles normal ist, basierend auf dem durch den Luftdrucksensor 55 erfassten Reifendruck, eine Erfassungswertwarneinheit 78 zum Ausgeben von Druckinformation an den Empfänger basierend auf dem Ergebnis der Luftdruckbestimmungseinheit 77, und eine Übertragungsintervallvariationseinheit 79 zum Variieren eines Übertragungsintervalls basierend auf Signalen, welche Warnung und Aufmerksamkeit anzeigen und auf Signalen, welche anzeigen, dass alles normal ist, wobei diese Signale von der Luftdruckbestimmungseinheit 77 und der Schwankungsbestimmungseinheit 72 bereitgestellt werden.
Das Verwenden einer Dichtung vom eingebetteten Typ als Dichtung 51 trägt dazu bei, die Anbringbarkeit an der Radfelge 46 und die Dichtungsfähigkeit zu verbessern. Die gebohrte Stange 52 weist eine Funktion als eine Antenne zum Empfangen von Druckinformation von der Schwankungswarneinheit 73 und von der Erfassungswertwarneinheit 78 auf, um sie zum Empfänger 81 zu übertragen, und auch eine Funktion, den Sender 53 zu halten. Der Empfänger 81 ist eine Einheit, welche an einem Armaturenbrett 37 (siehe 4) bereitgestellt ist, was später beschrieben wird.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 61 eine Batterie zum Betreiben des Senders 53, und Bezugszeichen 62 bezeichnet ein Gehäuse zum gemeinsamen Aufnehmen des Luftdrucksensors 55, einer Batterie 61, einer Schwankungsberechnungseinheit 71, der Schwankungsbestimmungseinheit 72, der Schwankungswarneinheit 73, der Luftdruckbestimmungseinheit 77, der Erfassungswertwarneinheit 78 und der Übertragungsintervallvariationseinheit 79.
Wie in 4 dargestellt, enthält der am Armaturenbrett 37 bereitgestellte Empfänger 81 eine Empfängerschaltung 82 zum Empfangen von Druckinformation, die vom in 3 dargestellten Sender 53 übertragen worden ist, eine Informationsbestimmungseinheit 83 zum Bestimmen von Druckinformation, welche von der Empfangsschaltung 82 empfangen worden ist, eine erste Beleuchtungsschaltung 87 zum Anzünden einer ersten Licht emittierenden Diode 84 (LED), wenn die durch die Informationsbestimmungseinheit 83 empfangene Druckinformation ein Warnsignal ist, eine zweite Beleuchtungsschaltung 88 zum Anzünden einer zweiten Licht emittierenden Diode 85, wenn die durch die Informationsbestimmungseinheit 83 bestimmte Druckinformation ein Vorsichtssignal ist, eine dritte Beleuchtungsschaltung 89 zum Anzünden einer dritten Licht emittierenden Diode 86, wenn die durch die Informationsbestimmungseinheit 83 bestimmte Druckinformation ein Signal ist, das anzeigt, dass die Druckinformation normal ist, und eine Summerantriebsschaltung 91 zum Läuten eines Summers 92, wenn die durch die Informationsbestimmungseinheit 83 bestimmte Druckinformation ein Warnsignal oder ein Aufmerksamkeitssignal ist.
Die erste Licht emittierende Diode 84 (LED) ist eine Diode, die rotes Licht emittiert, die zweite Licht emittierende Diode 85 ist eine Diode, die gelbes Licht emittiert, und die dritte Licht emittierende Diode 86 ist eine Diode, die grünes Licht emittiert.
Bezugszeichen 93 bezeichnet ein Gehäuse zum gemeinsamen Aufnehmen der Empfangsschaltung 82, der Informationsbestimmungseinheit 83, der ersten bis dritten Licht emittierenden Diode, der ersten bis dritten Beleuchtungsschaltung 87–89, des Summers 91 und der Summerantriebsschaltung 92.
Wie in 5 dargestellt, umfasst das Reifendruckerfassungssystem 50, bei dem ein Reifendruck durch den Luftdrucksensor 55 erfasst wird und der erfasste Reifendruck erkannt werden kann, die Schwankungswarneinheit 73 zum Ausgeben einer Warnung, wenn Schwankungen des Reifendrucks pro Zeiteinheit den vorbestimmten Schwankungsschwellwert überschreiten, und die Erfassungswertwarneinheit 78 zum Ausgeben einer Warnung, wenn der erfasste Wert des Reifendrucks auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Erfassungswertschwellwerts gefallen ist.
Es ist bevorzugt, dass das Auftreten des Ausströmens von Luft bzw. einer Luftleckage im Reifen erkannt werden kann, bevor der Reifendruck auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Werts gefallen ist, während das Fahrzeug in Bewegung ist.
Daher gibt die Schwankungswarneinheit 73 eine Warnung aus, wenn die Schwankungen beim Reifendruck pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Schwankungsschwellwert überschreiten, so dass das Auftreten von Luftleckage schnell erkannt werden kann. Als Folge kann eine Gegenmaßnahme ergriffen werden zu einem Zeitpunkt, wenn die Veränderung beim Reifendruck noch gering ist.
Durch Bereitstellen der Erfassungswertwarneinheit 78 zum Ausgeben einer Warnung, wenn der erfasste Wert des Reifendrucks auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Erfassungswertschwellwerts gefallen ist, können zusätzlich Abweichungen beim Luftdruck erkannt werden, auch wenn so schwache Luftausströmungen vorliegen, dass die Schwankungen des Reifendrucks pro Zeiteinheit nicht den vorbestimmten Schwankungsschwellwert überschreiten. Hierdurch kann der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden.
Der Betrieb des oben beschriebenen Reifendruckerfassungssystems 50 wird nachfolgend erklärt.
6 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems (siehe 5 für die Bezugszeichen). In der Figur stellen die Bezugszeichen und Nummern STxxx Schrittnummern dar.
ST301: Der Reifendruck wird durch den Luftdrucksensor 55 erfasst.
Die Beziehung von P × V/T = (konstant) wird erfüllt, wobei P ein Reifendruck ist, V ein Reifenvolumen ist, und T eine Reifenlufttemperatur ist. Hier repräsentiert P einen Absolutdruck und T repräsentiert eine absolute Temperatur.
ST302: Schwankungen Pv (entsprechend dem reduzierten Reifendruck) pro Zeiteinheit werden berechnet durch die Schwankungsberechnungseinheit 71.
ST303: Es wird bestimmt. ob die Schwankungen Pv pro Zeiteinheit einen ersten Schwankungsschwellwert Pv1 as einen Schwankungsschwellwert (Pv > Pv1) überschreiten oder nicht. Bei NEIN geht es bei ST305 weiter und bei JA geht der Prozess zu ST304.
ST304: Es wird bestimmt, ob die Schwankungen Pv pro Zeiteinheit den zweiten Schwankungsschwellwert Pv2 als einen Schwankungsschwellwert (Pv > Pv2) überschreiten oder nicht. Bei NEIN geht der Prozess zu ST306, und bei JA geht der Prozess zu ST307.
ST305: Signale, welche anzeigen, dass Schwankungen Pv des Reifendrucks normal sind, werden alle 6 Minuten von der Schwankungswarneinheit 73 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die dritte Licht emittierende Diode 86 grünes Licht.
ST306: Vorsichtssignale werden alle 5 Sekunden von der Schwankungswarneinheit 73 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die zweite Licht emittierende Diode 85 gelbes Licht und der Summer 91 läutet.
ST307: Warnsignale werden alle 5 Sekunden von der Schwankungswarneinheit 73 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die erste Licht emittierende Diode 84 rotes Licht und der Summer 91 läutet.
ST308: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk auf einen Wert unterhalb des ersten Erfassungswertschwellwerts Pk1 als Erfassungswertschwellwert (Pk < Pk1) gefallen ist oder nicht. Bei NEIN geht der Prozess zu ST310, und bei JA geht der Prozess zu ST309.
ST309: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk auf einen Wert unterhalb des zweiten Erfassungswertschwellwerts Pk2 als ein Erfassungswertschwellwert (Pk < Pk2) gefallen ist oder nicht. Bei NEIN geht der Prozess zu ST311 und bei JA geht der Prozess zu ST312.
ST310: Signale, die anzeigen, dass der Reifendruck Pv normal ist, werden alle 6 Minuten von der Erfassungswertwarneinheit 78 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die dritte Licht emittierende Diode 86 grünes Licht.
ST311: Vorsichtssignale werden alle 5 Sekunden von der Erfassungswertwarneinheit 78 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die zweite Licht emittierende Diode 85 gelbes Licht.
ST312: Warnsignale werden alle 5 Sekunden von der Erfassungswertwarneinheit 78 übertragen. Als Folge hiervon emittiert die erste Licht emittierende Diode 84 rotes Licht.
Die Schwankungswarneinheit 73 ist eine Einheit zum Erfassen von Schwankungen Pv des Reifendrucks pro Zeiteinheit und zum Übertragen einer Warnung, was speziell effektiv ist, um einen nicht vorhersehbaren Luftverlust herauszufinden. Die Erfassungswertwarneinheit 78 ist eine Einheit zum Erfassen des Reifendrucks Pk und zum Übertragen einer Warnung, und ist speziell effektiv für das Herausfinden eines Luftverlustes bzw. einer Luftleckage, die nicht erfasst werden kann bei geringfügiger Veränderung des Reifendrucks pro Zeiteinheit.
Daher kann die unvorhersehbare Luftleckage, die hochgradig dringlich ist, schnell erfasst werden mittels prioritärer Verarbeitung durch die Schwankungswarneinheit 73, welche die unvorhersehbare Luftleckage über die Verarbeitung durch die Erfassungswertwarneinheit 78 hinaus finden kann.
Wie in 7A dargestellt, stellt die Schwankungswarneinheit 73 zwei Kurven ein, welche Schwankungsschwellwerte darstellen, um Schwankungen Pv des Reifendrucks pro Zeiteinheit zu erfassen. Mit anderen Worten, werden die Kurve mit geringer Neigung, welche den ersten Schwankungsschwellwert Pv1 darstellt, und die Kurve, welche den zweiten Schwankungsschwellwert Pv2 und welche steiler ist als die den ersten Schwankungsschwellwert Pv1 repräsentierende Kurve, eingestellt.
Der Graph zeigt, dass Vorsichtssignale ausgegeben werden, wenn Schwankungen Pv pro Zeiteinheit die Kurve überschreiten, welche den ersten Schwankungsschwellwert Pv1 repräsentiert, und dass Warnsignale ausgegeben werden, wenn Schwankungen Pv pro Zeiteinheit die Kurve überschreiten, welche den zweiten Schwankungsschwellwert Pv2 repräsentiert.
Wie in 7B dargestellt, setzt die Erfassungswertwarneinheit 78 zwei Kurven, welche Erfassungswertschwellwerte repräsentieren, um den Reifendruck Pk zu erfassen. Mit anderen Worten, werden der erste Erfassungswertschwellwert Pk1 und der zweite Erfassungswertschwellwert Pk2, der bezüglich des Luft drucks geringer ist als der erste Erfassungswertschwellwert Pk1, eingestellt.
Der Graph zeigt, dass Vorsichtssignale ausgegeben werden, wenn der Reifendruck Pk auf einen Wert unterhalb des ersten Erfassungswertschwellwerts Pk1 gefallen ist, und dass Warnsignale ausgegeben werden, wenn er auf den Wert unterhalb des zweiten Erfassungswertschwellwerts Pk2 gefallen ist.
Auch wenn, wie in 1 dargestellt, das Fahrzeug bei der ersten Ausführungsform als Motorrad 10 in der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es nicht auf ein Zweiradfahrzeug beschränkt. Alternativ kann das Fahrzeug vierrädrig oder dreirädrig sein.
Obwohl, wie in 4 dargestellt, der Empfänger 81 bei der ersten Ausführungsform am Armaturenbrett 37 vorgesehen ist, stellt dies keine Beschränkung dar. Wenn es ein Typ ist, der eine Warnung ausgibt, kann er beispielsweise am Karosserierahmen oder an einem Helm vorgesehen sein, und wenn es ein Typ ist, der Vibrationen verwendet, kann er an einem Sitz oder am Helm vorgesehen sein. Der Empfänger 81 ist als eine Einheit beschrieben, die am Vorderrad 14 anzubringen ist (siehe 1), es kann aber auch eine Einheit sein zum Empfangen von Informationen vom Hinterrad 18.
Bei der ersten Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, sind die Schwankungswarneinheit 73 und die Erfassungswertwarneinheit 78 in der ersten Ausführungsform auf der Seite des Sender 53 vorgesehen. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar und es ist beispielsweise auch möglich, dass eine Kommunikationsvorrichtung zum Ausgeben von Information über den Reifendruck auf der Seite des Senders vorgesehen ist, und der Empfänger zum Empfang von Informationen über den Reifendruck von der Kommunikationsvorrichtung, und der Empfänger verarbeitet Schwankungswarnung und Schwankungswarnung.
Ein Reifendruckerfassungssystem 150 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Die beim Reifendruckerfassungssystem 150 verwendeten Teile, die gleich sind wie bei der ersten Ausführungsform, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und werden nicht im Detail erneut beschrieben.
Wie in 8 gezeigt, ist das Reifendruckerfassungssystem 150 derart konstruiert, dass eine Öffnung 48 auf einer Radfelge 46 ausgebildet ist, dass eine Dichtung 51 aus Gummi in die Öffnung 48 eingesetzt ist, dass eine gebohrte Stange 52 in die Dichtung 51 eingeführt ist, und dass ein Sender 153 zum Erfassen des Luftdrucks des Reifens 42 und zum Übertragen der Druckinformation nach außen durch die Dichtung 51 gehalten ist, und das System ist mit einem Empfänger 81 vorgesehen zum Ausgeben einer Warnung basierend auf Druckinformationen vom Sender 153.
Der Sender 153 umfasst einen Luftdrucksensor 155, der im Reifen 42 angeordnet ist zum Erfassen des Luftdrucks im Reifen, einen Temperatursensor 64 zum Erfassen der Lufttemperatur im Reifen 42, eine Druckumwandlungseinheit 66 zum Umwandeln des Reifendrucks, der durch den Luftdrucksensor 64 erfasst worden ist, in einen Druck bei einer vorbestimmten Temperatur basierend auf der durch den Temperatursensor 155 erfassten Lufttemperatur, eine Druckbestimmungseinheit 67 zum Bestimmen, ob eine Warnung erforderlich ist, Vorsicht geboten ist oder ob alles normal ist basierend auf dem Luftdruck, der in einem Druck unter einem Referenzatmosphärendruck durch die Druckumwandlungseinheit 66 umgewandelt worden ist, eine Übertragungsschaltung 68 zum Übertragen von Warnsignalen, Vorsichtssignalen oder Signalen, die anzeigen, dass der Luftdruck normal ist, als Druckinformation basierend auf dem Ergebnis, das durch die Luftdruckbestimmungseinheit 67 bestimmt worden ist, und eine Übertragungsintervallvariationseinheit 69 zum Variieren des Übertragungsintervalls der Übertragungsschaltung 68 durch Warnsignale, die Vorsichtssignale und die Signale, die anzeigen, dass der Luftdruck normal ist.
Durch die Verwendung eines eingebetteten Typs als Dichtung 51 können die Montierbarkeit der Radfelge 46 und die Dichtfähigkeit verbessert werden. Die gebohrte Stange 52 ist mit einer Funktion als eine Antenne zum Übertragen von Druckinformationen von der Übertragungsschaltung 68 zum Empfänger 81 bereitgestellt zusätzlich zu einer Funktion des Haltens des Senders 153. Der Empfänger 81 ist eine Einheit, die an einem Armaturenbrett 37 (siehe 4) bereitgestellt ist, was später beschrieben wird.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 61 eine Batterie für den Betrieb des Senders 153, und Bezugszeichen 62 bezeichnet ein Gehäuse zum gemeinsamen Aufnehmen einer Batterie 61, des Temperatursensors 64, der Druckumwandlungseinheit 66, der Luftdruckbestimmungseinheit 67, der Übertragungsschaltung 68 und der Übertragungsintervallvariationseinheit 69.
Wie in 9 dargestellt, ist das Reifendruckerfassungssystem 150, bei dem der Reifendruck durch den Luftdrucksensor 155 erfasst wird, auf der Seite des Vorderrads 14 (Rad) angeordnet, das in 1 dargestellt ist, erfasste Information über den Reifendruck wird vom Sender 153, der auf der Seite des Vorderrads (Rad) angeordnet ist, zum Empfänger 81 übertragen, der auf der Seite des Karosserierahmens 11 (Karosserie) angeordnet ist, wie in 1 dargestellt ist, und eine Warnung wird ausgegeben, wenn der empfangene Reifendruck außerhalb eines vorbestimmten Werts ist, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass der Sender 153 mit einem Temperatursensor 64 zum Erfassen der Lufttemperatur im Reifen 42 (siehe 8) vorgesehen ist, mit der Druckumwandlungseinheit 66 zum Umwandeln des Reifendrucks, der durch den Luftdrucksensor 155 erfasst worden ist, in einen Druck bei einer vorbestimmten Temperatur basierend auf der Lufttemperatur, die durch den Temperatursensor erfasst worden ist, und eine Übertragungsintervallvariationseinheit 69 zum Verkürzen des Intervalls der Übertragung zum Empfänger 81, wenn der von der Druckumwandlungseinheit 66 bereitgestellte umgewandelte Druck auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Druckschwellwerts gefallen ist.
Wenn der Reifendruck erfasst wird und der Fahrer über den erfassten Reifendruck in Kenntnis gesetzt wird, ist es bevorzugt, dass dieser Prozess genau und schnell durchgeführt werden kann, auch wenn sich das Fahrzeug bewegt.
Daher sind der Temperatursensor 64 zum Erfassen der Lufttemperatur im Rei fen 42 (siehe 8) und die Druckumwandlungseinheit 66 zum Umwandeln des durch den Luftdrucksensor 155 erfassten Luftdrucks in einen Druck bei einer vorbestimmten Temperatur basierend auf der durch den Temperatursensor 64 erfassten Lufttemperatur im Sender 153 bereitgestellt, so dass eine Temperaturkorrektur an dem zu erfassenden Luftdruck des Reifens 42 durchgeführt wird. Als Folge hiervon kann, wenn Luftleckage auftritt, eine solche Luftleckage genau erfasst werden durch Entfernen des falschen Reifendruck-Beibehalten-Phänomens, das hervorgerufen wird durch Erhöhen des Reifendrucks aufgrund einer Erhöhung bei der Temperatur.
Da der Sender 153 die Übertragungsintervallvariationseinheit 69 zum Verkürzen des Übertragungsintervalls zum Empfänger 81 umfasst, wenn der umgewandelte Druck von der Druckumwandlungseinheit 66 auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Druckschwellwerts gefallen ist, kann zusätzlich über abrupte Luftleckage oder dergleichen unterrichtet werden. Als Folge hiervon kann der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden.
Normalerweise verlängert das Einstellen des Übertragungsintervalls zum Empfänger 81 das Leben der Batterie 61.
Der Betrieb des bis hierher beschriebenen Reifendruckerfassungssystems 150 wird nachfolgend beschrieben.
10 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems (siehe 9 hinsichtlich der Bezugszeichen). In der Figur bezeichnen das Bezugszeichen und die Zahl STxxx Schrittnummern.
ST201: Der Luftdruck wird durch den Luftdrucksensor 155 erfasst.
ST202: Die Lufttemperatur im Reifen 42 wird durch den Temperatursensor 64 erfasst (siehe 8).
ST203: Der erfasste Reifendruck wird umgewandelt (Temperaturkorrektur) in einen Reifendruck bei der vorbestimmten Temperatur. Es wird hier angenommen, dass die vorbestimmte Temperatur bei 20°C liegt.
Im Allgemeinen ist die Beziehung P × V/T = (konstant) erfüllt, wobei P Reifendruck repräsentiert, V das Reifenvolumen repräsentiert und T die Lufttemperatur im Reifen repräsentiert. Hier repräsentiert P einen Absolutdruck und T repräsentiert eine Absoluttemperatur.
Unter der Annahme, dass das Reifenvolumen V konstant ist, ... beispielsweise Störungen, dass der Reifendruck P ansteigt, wenn die Lufttemperatur T im Reifen zunimmt, und dass der Druck abnimmt, wenn die Temperatur T im Reifen abnimmt.
Daher wird der Reifendruck umgewandelt auf die vorbestimmte Temperatur von 20°C.
ST204: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk einen ersten Erfassungsdruckschwellwert Pk1 überschreitet oder nicht, wobei Pk den umgewandelten Reifendruck repräsentiert, und Pk1 den ersten Erfassungswertschwellwert als einen vorbestimmten Druckschwellwert (Pk > Pk1) repräsentiert. Bei JA geht der Prozess zu ST206, und bei NEIN geht der Prozess zu ST205.
ST205: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk den zweiten Erfassungsreifendruckschwellwert Pk2 überschreitet oder nicht, wobei Pk2 der zweite Erfassungsreifendruckschwellwert Pk2 als ein vorbestimmter Wert unter bestimmten Bedingungen repräsentiert (Pk > Pk2). Bei JA geht der Prozess zu ST207, und bei NEIN geht der Prozess zu ST208.
ST206: Signale, die anzeigen, dass der Reifendruck Pk normal ist, werden alle 6 Minuten ausgegeben. Als Folge hiervon emittiert die dritte Licht emittierende Diode 86 grünes Licht.
ST207: Vorsichtssignale werden alle 5 Sekunden ausgegeben. Als Folge hier von emittiert die zweite Licht emittierende Diode 85 gelbes Licht und der Summer 91 läutet.
ST208: Warnsignale werden alle 5 Sekunden ausgegeben. Als Folge hiervon emittiert die erste Licht emittierende Diode 84 rotes Licht und der Summer 91 läutet.
In 11 bezeichnet Bezugszeichen Pk den Reifendruck, nachdem die Temperatur korrigiert worden ist (umgewandelt), und Pa repräsentiert den Reifendruck vor einer Temperaturkorrektur.
Mit anderen Worten, wenn die Temperatur nicht korrigiert wird, kann keine signifikante Veränderung beim Reifendruck erkannt werden, weil der Reifendruck zunimmt aufgrund der Zunahme bei der Temperatur, wenn Luftleckage auftritt, und daher kann die Luftleckage oder dergleichen zu spät entdeckt werden.
Der Sender 153 ist daher mit dem Temperatursensor 64 vorgesehen zum Erfassen der Lufttemperatur im Reifen 42 (siehe 8), und der Druckumwandlungseinheit zum Umwandeln des Reifendrucks, der durch den Luftdrucksensor 155 erfasst worden ist, in einen Druck bei einer vorbestimmten Temperatur basierend auf der durch den Temperatursensor 64 erfassten Lufttemperatur, um eine Temperaturkorrektur beim zu erfassenden Luftdruck des Reifens 42 durchzuführen. Als Folge hiervon kann eine Luftleckage genau erfasst werden durch Entfernen eines falschen Reifendruck-Beibehalten-Phänomens, das hervorgerufen wird durch Erhöhen des Luftdrucks aufgrund des Erhöhens bei der Temperatur, wenn Luftleckage auftritt.
Auch wenn, wie dies in 1 dargestellt ist, das Fahrzeug bei der zweiten Ausführungsform als Motorrad 10 beschrieben ist, stellt dies keine Beschränkung auf ein zweirädriges Fahrzeug dar. Alternativ kann das Fahrzeug vierrädrig oder dreirädrig sein.
Obwohl, wie in 4 dargestellt, der Empfänger 81 am Armaturenbrett 67 der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist, stellt dies keine Beschränkung dar. Wenn der Empfänger beispielsweise ein Typ ist, der eine Warnung ausgibt, kann er am Karosserierahmen oder an einem Helm vorgesehen sein, und wenn es ein Typ ist, der Vibrationen verwendet, kann an einem Sitz oder am Helm vorgesehen sein. Der Empfänger 81 ist als eine Einheit beschrieben, die an einem Vorderrad 14 anzubringen ist (siehe 1). Es kann aber auch eine Einheit zum Empfangen von Informationen vom Hinterrad 18 sein.
Bei der zweiten Ausführungsform, wie in 9 dargestellt, ist die Druckumwandlungseinheit 66 auf der Seite des Senders 153 bereitgestellt. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar und kann beispielsweise derart angepasst werden, dass Information über den Luftdruck und Information über die Lufttemperatur im Reifen an den Empfänger ausgegeben werden, so dass sie durch den Empfänger verarbeitet werden.
Ein Reifendruckerfassungssystem 250 gemäß der dritten Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Die beim Reifendruckerfassungssystem 250 verwendeten Teile, die gleich sind wie bei der ersten Ausführungsform, weisen die gleichen Bezugszeichen auf und sie werden nicht im Detail erneut beschrieben.
Wie in 12 dargestellt, ist das Reifendruckerfassungssystem 250 derart konstruiert, dass eine Öffnung 48 in der Radfelge 46 ausgebildet ist, dass eine Dichtung 51 als Gummi in die Öffnung 48 eingesetzt ist, dass eine gebohrte Stange 52 in die Dichtung 51 eingeführt ist, und dass ein Sender 253 zum Erfassen des Luftdrucks des Reifens 42 und zum Übertragen von Druckinformationen nach außen durch die Dichtung 51 gehalten ist, und das System ist mit einem Empfänger 81 bereitgestellt zum Ausgeben einer Warnung basierend auf Druckinformationen, die vom Sender 253 bereitgestellt werden.
Der Sender 253 umfasst einen Außenluftdrucksensor 54, der in der Dichtung 51 eingebettet ist auf der inneren Seite bezogen auf die Radfelge 46, einen Luftdrucksensor 255, der im Reifen 42 angeordnet ist zum Erfassen des Luft drucks des Reifens 42, eine Druckumwandlungseinheit 56 zum Umwandeln des Reifendrucks, der durch den Luftdrucksensor 255 erfasst worden ist, in einen Druck unter Referenzatmosphärendruck basierend auf dem durch den Außenluftdrucksensor 54 erfassten Außendruck, eine Luftdruckbestimmungseinheit 57 zum Bestimmen, ob eine Warnung erforderlich ist, Vorsicht erforderlich ist oder ob es normal ist, basierend auf dem Luftdruck, der in den Druck unter Referenzatmosphärendruck umgewandelt worden ist durch die Druckumwandlungseinheit 56, und eine Übertragungsschaltung 58 zum Übertragen von Warnsignalen, Vorsichtssignalen oder Signalen, die anzeigen, dass der Luftdruck normal ist, als Druckinformation basierend auf dem Ergebnis, das durch die Luftdruckbestimmungseinheit 57 bestimmt worden ist.
Das Verwenden einer Dichtung vom eingebetteten Typ als Dichtung 51 trägt dazu bei, dass die Anbringbarkeit an der Radfelge 46 und die Dichtfähigkeit verbessert wird. Die gebohrte Stange 52 ist mit einer Funktion als Antenne zum Übertragen von Druckinformation von der Übertragungsschaltung 58 zum Empfänger 81 vorgesehen sowie mit einer Funktion zum Halten des Senders 53. Der Empfänger 81 ist eine Einheit, die an einem Armaturenbrett 37 (siehe 4) vorgesehen ist, was nachfolgend beschrieben wird.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 61 eine Batterie zum Betreiben des Senders 253, und Bezugszeichen 62 bezeichnet ein Gehäuse zum Aufnehmen der Druckumwandlungseinheit 56, der Luftdruckbestimmungseinheit 57, der Übertragungsschaltung 58 und einer Batterie 61 gemeinsam.
Wie in 13 dargestellt, umfasst das Reifendruckerfassungssystem 250, bei dem der Reifendruck durch den Luftdrucksensor 255 erfasst wird, und eine Warnung ausgegeben wird, wenn der Reifendruck außerhalb des vorbestimmten Werts liegt, den Außenluftdrucksensor 54 zum Erfassen des Außenluftdrucks, und eine Druckumwandlungseinheit 56 zum Umwandeln eines durch den Luftdrucksensor 255 erfassten Reifendrucks in einem Druck unter dem Referenzatmosphärendruck basierend auf dem durch den Außenluftdrucksensor 54 erfassten Außenluftdruck.
Mit anderen Worten, ist es bevorzugt, den Reifendruck zu erfassen und es dem Fahrer zu ermöglichen, den Reifendruck zu erkennen, auch wenn das Fahrzeug sich bewegt, und es ist auch bevorzugt in diesem Falle, Veränderungen beim Reifendruck aufgrund des Einflusses des Außenluftdrucks zu berücksichtigen, so dass eine Warnung ausgegeben wird, wenn der Reifendruck außerhalb des vorbestimmten Werts liegt unter bestimmten Bedingungen unabhängig davon, ob dies in großen Höhen oder in normalen Geländehöhen erfolgt.
Daher ist das Reifendruckerfassungssystem 50 derart konstruiert, dass der Außenluftdruck durch den Außenluftdrucksensor 54 erfasst wird, und der Reifendruck, der durch den Luftdrucksensor 255 erfasst wird, wird in einen Druck unter dem Referenzatmosphärendruck umgewandelt durch die Druckumwandlungseinheit 56 basierend auf dem Außenluftdruck.
Im Speziellen wird angenommen, dass der Außenluftdruck, der durch den Außendrucksensor 54 erfasst worden ist, P₁₀ als Absolutdruck ist, und dass der Reifendruck, der durch den Luftdrucksensor 255 zu diesem Zeitpunkt erfasst worden ist, p₁₁ als Druckmessdruck ist. Wenn andererseits der Referenzatmosphärendruck P₁₂ als Absolutdruck ist, kann der Reifendruck p₁₃ nach Korrektur des Drucks wie folgt ausgedrückt werden. p13 = (P10 + p11) – P12 (1)
Wenn beispielsweise ein Referenzatmosphärendruck P₁₂ 100 kPa ist und ein bei großer Höhe gemessener Reifendruck p₁₁ ist, wobei der Außenluftdruck P₁₀ 80 kPa beträgt, mit 200 kPa angenommen wird, ist die folgende Gleichung erfüllt basierend auf Gleichung (1). p13 = (80 + 200) – 100 = 180 kPa (2)
Wenn der auf einer Geländehöhe gemessene Reifendruck P11, bei welcher der Außenluftdruck P₁₀ 100 kPa ist, 180 kPa beträgt, wird aus der Gleichung (1) die folgende Gleichung erfüllt. p13 = (100 + 180) – 100 = 180 kPa (3)
Wenn der Luftdruck P₁₁ 160 kPa ist, wobei er bei geringen Höhen, wie beispielsweise einem Unterseetunnel, gemessen wird, bei welchem der Außenluftdruck P₁₀ 120 kPa ist, ist die folgende Gleichung erfüllt basierend auf der Gleichung (1). p13 = (120 + 160) – 100 = 180 kPa (4)
Als Folge hiervon kann ein umgewandelter Druck von 180 kPa erhalten werden unabhängig von der Geländehöhe im zuvor beschriebenen Beispiel. Unter Verwendung eines solchen Reifendrucks nach Umwandlung ist das System dafür angepasst, eine Warnung auszugeben, wenn der Reifendruck unter bestimmten Bedingungen außerhalb des vorbestimmten Werts liegt. Als Folge hiervon kann der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden.
Der Betrieb des oben beschriebenen Reifendruckerfassungssystems 250 wird nachfolgend erklärt.
14 ist ein Flussdiagramm des Reifendruckerfassungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe 13 hinsichtlich der Bezugszeichen). Das Bezugszeichen und Nummer STxxx repräsentieren Schrittnummern.
ST101: Der Reifendruck wird bestimmt durch den Luftdrucksensor 255.
ST102: Der Außenluftdruck wird bestimmt durch den Außenluftdrucksensor 54.
ST103: Der erfasste Reifendruck wird umgewandelt in den Reifendruck, der unter der Bedingung erhalten wird, dass der Außenluftdruck 1 atm ist, was der Referenzatmosphärendruck ist.
ST104: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk einen ersten Erfassungsreifendruckschwellwert Pk1 überschreitet oder nicht, wobei Pk der umgewandelte Reifendruck ist (entspricht p₁₃ wie oben beschrieben), und Pk1 ist der erste Erfassungsreifendruckschwellwert Pk1 als ein vorbestimmter Wert unter gewissen Bedingungen (Pk > Pk1). Bei JA geht der Prozess zu ST106, und bei NEIN geht der Prozess zu ST105.
ST105: Es wird bestimmt, ob der Reifendruck Pk den zweiten Erfassungsreifendruckschwellwert Pk2 überschreitet oder nicht, wobei Pk2 der zweite Erfassungsreifendruckschwellwert Pk2 als der vorbestimmte Wert unter gewissen Bedingungen ist (Pk > Pk2).
ST106: Signale, welche angeben, dass der Reifendruck Pk normal ist, werden ausgegeben. Als Folge hiervon emittiert die dritte Licht emittierende Diode 86 grünes Licht.
ST107: Vorsichtssignale werden ausgegeben. Als Folge hiervon emittiert die zweite Licht emittierende Diode 85 gelbes Licht, und der Summer 91 läutet.
ST108: Warnsignale werden ausgegeben. Als Folge hiervon emittiert die erste Licht emittierende Diode 84 rotes Licht und der Summer 91 läutet.
In 15 repräsentiert Bezugszeichen Pk den Reifendruck, nachdem der Druck korrigiert worden ist (umgewandelt), Bezugszeichen Pa repräsentiert den Reifendruck, wenn das Fahrzeug auf eine große Höhe bewegt wird, nachdem der Reifendruck auf den Grundlevel angepasst worden ist (1 atm).
Mit anderen Worten, wenn der Druck nicht korrigiert wird, driftet der Reifendruck im Bereich, der durch zwei Kurven des Reifendrucks Pk und des Reifendrucks Pa definiert ist, wenn das Motorrad 10 (siehe 1) von einer Geländehöhe auf große Höhen bewegt wird. Daher verändern sich auch der erste Erfassungsreifendruckschwellwert Pk1 zum Ausgeben des vorbestimmten Vor sichtssignals und der zweite Erfassungsreifendruckschwellwert Pk2 zum Ausgeben der Warnsignale ebenfalls, was nicht erwünscht ist.
Daher ist das System angepasst zum Erfassen des Außenluftdrucks durch den Außenluftdrucksensor 54 und zum Umwandeln des durch den Luftdrucksensor 255 erfassten Reifendrucks in einen Druck unter dem Referenzatmosphärendruck durch die Druckumwandlungseinheit 56 basierend auf dem Außenluftdruck. Das System kann entsprechend eine Warnung ausgeben, wenn der Reifendruck außerhalb des vorbestimmten Werts liegt unter bestimmten Bedingungen unabhängig davon, ob dies bei großen Höhen oder auf einer Geländehöhe ist. Als Folge hiervon kann der Komfort der Reifendruckverwaltung für den Fahrer verbessert werden.
Obwohl, wie in 1 dargestellt, das Fahrzeug der dritten Ausführungsform als Motorrad 10 beschrieben worden ist, stellt dies keine Beschränkung auf zweirädrige Fahrzeuge dar. Alternativ kann das Fahrzeug vierrädrig oder dreirädrig sein.
Obwohl, wie in 4 dargestellt, der Empfänger 81 am Armaturenbrett 37 bei der dritten Ausführungsform vorgesehen ist, stellt dies keine Beschränkung dar. Wenn er beispielsweise ein Typ ist, der einen Alarm ausgibt, kann er an einem Karosserierahmen oder einem Helm vorgesehen sein, und wenn er von einem Typ ist, der Vibrationen verwendet, kann er an einem Sitz oder am Helm vorgesehen sein. Der Empfänger 81 ist als eine Einheit beschrieben, die am Vorderrad 14 anzubringen ist (siehe 1), es kann aber auch eine Einheit zum Empfangen von Informationen vom Hinterrad 18 sein.
Ferner ist bei der dritten Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, der Außenluftdrucksensor 54 in der Dichtung 51 des Vorderrads 14 vorgesehen. Dies stellt allerdings keine Beschränkung dar und beispielsweise kann ein Sensor zum Erfassen des Außenluftdrucks eines Kraftstoffeinspritzsystems verwendet werden. In einem solchen Falle kann die Druckumwandlungseinheit am Empfänger vorgesehen sein.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Da es sich um ein System handelt, bei dem das Auftreten von Luftleckage in einem Reifen erfasst werden kann, bevor der Reifendruck auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werts gefallen ist, und abrupte Luftleckage und dergleichen ebenfalls schnell erkannt werden kann, und bei dem eine Warnung ausgegeben wird, wenn der Luftdruck auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werts unter bestimmten Bedingungen gefallen ist, kann mit der oben beschriebenen Anordnung das System der Erfindung bei verschiedenen Typen von Fahrzeugen einschließlich zweirädrigen, dreirädrigen und vierrädrigen Fahrzeugen angewendet werden.
Eine Schwankungswarneinheit 73 zum Ausgeben einer Warnung, wenn Schwankungen beim Reifendruck pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Schwankungsschwellwert überschreiten, und eine Erfassungswertwarneinheit 78 zum Ausgeben einer Warnung, wenn ein erfasster Wert des Reifendrucks auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Erfassungswertschwellwerts gefallen ist, werden bereitgestellt. Beispielsweise kann Luftleckage schnell erkannt werden, und Abweichungen beim Luftdruck können erkannt werden, auch wenn eine so geringfügige Luftleckage auftritt, dass Schwankungen beim Luftdruck pro Zeiteinheit den vorbestimmten Schwankungsschwellwert nicht überschreiten.

Claims

Reifendruckerfassungssystem für ein Fahrzeug (10), bei dem ein Reifendruck durch einen Luftdrucksensor (55) erfasst wird und der erfasste Luftdruck erkannt werden kann, umfassend: – eine Schwankungswarneinheit (73) zum Ausgeben einer Warnung, wenn Schwankungen (Pv) des Reifendrucks pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Schwankungsschwellwert (Pv1; Pv2) überschreiten; – eine Schwankungsbestimmungseinheit (72) zum Bestimmen, ob die Schwankung (Pv) des Reifenluftdrucks pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Schwankungsschwellwert (Pv1; Pv2) überschreitet; – einen den Luftdrucksensor (55) enthaltenden Funksender (53) zum Senden von Ausgabeinformation des Sensors (55); und – einen Empfänger (81) zum Empfangen von Information vom Funksender (53); – eine Erfassungswertwarneinheit (78) zum Ausgeben einer Warnung, wenn ein erfasster Wert (Pk) des Reifendrucks auf einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Erfassungswerts (Pk1; Pk2) gefallen ist; – eine Luftdruckbestimmungseinheit (77) zum Bestimmen, ob der Erfassungswert (Pk) auf einen Wert unterhalb des vorbestimmten Erfassungswerts (Pk1; Pk2) gefallen ist; und – eine Sendeintervallveränderungseinheit (79), die dafür angepasst ist, ein Sendeintervall des Sendens von erfasster Information vom Sender (53) zum Empfänger (81) zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Sendeintervalls auf Signalen basiert, die einen Normalzustand, einen Vorsichtszustand oder einen Warnzustand anzeigen, wobei die Signale von der Schwankungsbestimmungseinheit (72) und von der Luftdruckbestimmungseinheit (77) geliefert werden.
Reifendruckerfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es dafür angepasst ist, eine Bestimmung durchzuführen, ob es notwendig ist, eine Warnung durch die Schwankungswarneinheit (73) auszugeben vor einer Bestimmung, ob es notwendig ist, eine Warnung durch die Erfassungswertwarneinheit (78) auszugeben.
Reifendruckerfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung, ob es notwendig ist, eine Warnung durch die Schwankungswarneinheit (73) auszugeben, einen Vergleich der Schwankung (Pv) mit einem ersten Schwankungsschwellwert (Pv1) oder mit einem ersten Schwankungsschwellwert (Pv1) und einem zweiten Schwankungsschwellwert (Pv2) umfasst.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung, ob es notwendig ist, eine Warnung durch die Erfassungswertwarneinheit (78) auszugeben, einen Vergleich des Erfassungswerts (Pk) mit einem ersten vorbestimmten Erfassungsschwellwert (Pk1) oder mit einem ersten vorbestimmten Erfassungsschwellwert (Pk1) und einem zweiten vorbestimmten Erfassungsschwellwert (Pk2) umfasst.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Batterie (61) zur Energieversorgung des Funksenders (53).
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (81) fahrzeugkarosserieseitig vorgesehen ist.
Reifendruckerfassungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (81) an einer Messgerätetafel (37) des Fahrzeugs (10) oder an einem Karosserierahmen des Fahrzeugs (10) oder an einem Sitz des Fahrzeugs (10) vorgesehen ist.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (81) an einem Helm eines Fahrers des Fahrzeugs (10) vorgesehen ist.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankungswarneinheit (73) und die Erfassungswertwarneinheit (78) senderseitig vorgesehen sind.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankungswarneinheit (73) und die Erfassungswertwarneinheit (78) empfängerseitig vorgesehen sind.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Schwankungsberechnungseinheit (71) zum Berechnen der Reifenluftdruckschwankungen (Pv) pro Zeiteinheit.
Reifendruckerfassungssystem nach Anspruch 1, 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdrucksensor (55), die Batterie (61), die Schwankungsberechnungseinheit (71), die Schwankungsbestimmungseinheit (72), die Schwankungswarneinheit (73), die Luftdruckbestimmungseinheit (77), die Erfassungswertwarneinheit (78) und die Sendeintervallveränderungseinheit (79) zusammen in einem Gehäuse (62) angeordnet sind.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (53) an einer Radfelge (46) des Fahrzeugs (10) mittels einer Gummidichtung (51) und einer gebohrten Stange (52) gehalten ist, wobei die gebohrte Stange (52) in die Dichtung (51) eingeführt ist und die Dichtung (51) in eine Öffnung (48) der Radfelge (46) des Fahrzeugs (10) eingesetzt ist.
Reifendruckerfassungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gebohrte Stange (52) als Antenne zum Senden der Druckinformation vom Sender (53) zum Empfänger (81) dient.
Reifendruckerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Informationsbestimmungseinheit (83), die dafür angepasst ist, jeweilige Beleuchtungsschaltungen (87, 88, 89) oder/und eine Summerschaltung (91) zu aktivieren basierend auf Senderinformation, die von einer Empfangsschaltung (82) des Empfängers (81) empfangen wird.