ITMI20000725A1

ITMI20000725A1 - Autoveicolo con sistema di controllo della pressione dei pneumatici

Info

Publication number: ITMI20000725A1
Application number: IT2000MI000725A
Authority: IT
Inventors: Holger Oldenettel; Wolfgang Klodmann; Holger Behrends
Original assignee: Continental Aktiengesellshaft
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-05
Also published as: ITMI20000725A0; DE19915999A1; IT1317168B1; DE19915999C2; FR2792577A1; US6463799B1

Description

Domanda di brevettò per invenzione industriale avente per titolo:

"Autoveicolo con sistema di controllo della pressione dei pneumatici"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici comprendente i seguenti componenti: — a ciascun pneumatico del veicolo è associato almeno un dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici, mediante il quale è possibile misurare la pressione dell'aria del corrispondente pneumatico,

— un'unità centrale, a cui ciascun dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici trasmette dati senza contatto, i quali dati contengono almeno un'informazione relativa alla pressione dell'aria del pneumatico, a cui è associato il dispositivo per il controllo della pressione del pneumatico,

un'antenna centrale per la ricezione dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici, che sono collegati all'unità centrale.

Dal Brevetto Tedesco DE 4205 911 A1 è noto un autoveicolo con un sistema per il controllo della pressione dei pneumatici contenente, su ciascuna ruota dell'autoveicolo, un dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici, mediante il quale viene misurata la pressione dell'aria nel pneumatico corrispondente. Ad intervalli di tempo, ciascun dispositivo di controllo della pressione del pneumatico trasmette il valore misurato dalla ruota al veicolo. Per ricevere i dati trasmessi, il veicolo comprende, in ciascun passo-ruota, un'antenna di ricezione. I dati ricevuti da ciascuna antenna ricevente vengono trasmessi ad una unità centrale ove essi sono elaborati. Al guidatore del veicolo viene inviato un avvertimento quando la pressione dell'aria misurata in una posizione della ruota si discosta per oltre un valore prestabilito da una prefissata o prestabilita pressione dell 'aria.

Nel caso del sistema di controllo della pressione dei pneumatici descritto nel Brevetto Tedesco DE 42 05 911 Al è garantita una buona ricezione dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici per il fatto che, nelle dirette vicinanze di ciascun dispositivo di controllo della pressione del pneumatico, è prevista un'antenna di ricezione. Il sistema di controllo della pressione dei pneumatici noto da tale documento, tuttavia, presenta l'inconveniente di avere elevati costi di fabbricazione, poiché ciascun passo-ruota del veicolo comprende un'antenna di ricezione, il cui costo e la cui installazione sono dispendiosi.

Dal Brevetto Tedesco DE 19618 658 Al è noto un autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo il preambolo della rivendicazione 1, comprendente un dispositivo di controllo della pressione del pneumatico su ciascuna ruota del veicolo, mediante il quale viene misurata la pressione dell'aria del corrispondente pneumatico. Ciascun dispositivo di controllo della pressione del rispettivo pneumatico trasmette ad intervalli di tempo la pressione misurata dell'aria al veicolo, che comprende, per la ricezione dei dati trasmessi in maniera esatta, un'antenna centrale. I dati ricevuti vengono trasmessi dall'antenna centrale ad una unità di elaborazione centrale e vengono qui elaborati, come è già stato spiegato precedentemente.

Il sistema di controllo della pressione dei pneumatici divulgato dal Brevetto Tedesco DE 196 18 658 Al richiede, nella realizzazione, solamente costi contenuti poiché include unicamente un'antenna centrale, che può essere installata nel veicolo a basso costo e che può essere collegata con l'unità di elaborazione centrale. Poiché, tuttavia, il segnale di alta frequenza trasmesso dal dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici varia costantemente a causa della rotazione della ruota, e poiché, inoltre, i dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici hanno solamente una potenza di trasmissione contenuta, si deve assicurare con difficoltà tramite un'unita antenna centrale una ricezione priva di disturbi dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici. Da tale pubblicazione non è possibile dedurre insegnamenti di come poter realizzare l'antenna centrale per garantire una ricezione sicura dei dati.

Così, il compito posto alla base della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di controllo della pressione dei pneumatici con dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici, suscettibili di trasmettere dati che vengono ricevuti da un'antenna centrale del sistema di controllo della pressione dei pneumatici, in cui sia garantita una buona ricezione dei dati da parte dell'antenna centrale.

Secondo le peculiarità caratterizzanti della rivendicazione 1, tale compito viene risolto grazie al fatto che l'antenna centrale è posizionata su una superficie di materiale elettricamente isolante, che si trova al di sotto del veicolo.

I vantaggi ottenuti grazie alla presente invenzione devono essere in particolare visti nel fatto che è possibile accordare bene l'antenna centrale sulla ricezione della frequenza rispettivamente della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza, che è trasmesso dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici. La sintonizzazione effettuata non è pregiudicata dal fondo su cui si trova l'antenna centrale, poiché questo è di un materiale elettricamente isolante. Grazie alla buona possibilità di sintonizzare l'antenna centrale, è garantita una buona ricezione dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici.

Un ulteriore vantaggio dell'invenzione è da vedersi nel fatto che, disponendo l'antenna centrale al di sotto del veicolo, viene garantita, in molte posizioni angolari di ciascuna ruota (cioè sempre nel caso in cui la ruota assuma una posizione angolare, in cui il dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici si trova all'esterno del passo-ruota) una via di trasmissione diretta dal dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici all'antenna centrale (cioè una via o percorso di trasmissione in cui tra il dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici e l'antenna centrale non si trovano, per il segnale di alta frequenza trasmesso, "ostacoli" suscettibili di determinare di-, sturbi) . Anche grazie a ciò è garantita una buona ricezione dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici.

Un ulteriore vantaggio è da vedersi nel fatto che il sistema di controllo della pressione dei pneumatici può essere realizzato a costo contenuto, poiché comprende unicamente un'antenna centrale .

Secondo un perfezionamento della presente invenzione, come definito nella rivendicazione 2, l'antenna centrale è posizionata su un serbatoio del combustibile dell'autoveicolo, il quale serbatoio è fatto di un materiale elettricamente isolante. Il vantaggio di questo perfezìonamento è da vedersi nel fatto che i moderni autoveicoli comprendono senz'altro un serbatoio per il combustibile fatto di una materia plastica elettricamente isolante, la cui superficie è posizionata parzialmente al di sotto del veicolo in modo da non dover predisporre alcuna superficie elettricamente isolante separata per posizionarvi l'antenna centrale. Grazie a ciò è possibile ridurre ulteriormentee ll costo del sistema di controllo della pressione dei pneumatici. Preferibilmente, l'antenna centrale viene posizionata sulla parte del serbatoio per il combustibile che presenta distanza minima rispetto al terreno su cui poggia l'autoveicolo .

Secondo un ulteriore perfezionamento dell'invenzione come definito nella rivendicazione 3, l'antenna centrale è applicata mediante un materiale elettricamente conduttore su un foglio elettricamente isolante, a sua volta fissato sulla superficie elettricamente isolante, rispettivamente sul serbatoio del combustibile. Il vantaggio di questo perfezionamento è da vedersi nel fatto che i fogli elettricamente isolanti, su cui è stata applicata l'antenna centrale, risultano di costo di fabbricazione contento. Preferibilmente, il foglio viene incollato sulla superficie elettricamente isolante rispettivamente sul serbatoio del combustibile. Preferibilmente, l'antenna centrale applicata viene posizionata, in questo caso, direttamente sulla superficie elettricamente isolante, rispettivamente sul serbatoio del combustibile, per cui essa risulta annegata o incapsulata per ottenere protezione da sollecitazioni meccaniche tra la superficie elettricamente isolante ed il foglio elettricamente isolante. In questo caso, si utilizza un collante elettricamente isolante.

Secondo un ulteriore perfezionamento dell'invenzione definito nella rivendicazione 4, l' antenna centrale è circondata da tutti i lati dal materiale elettricamente isolante della superficie elettricamente isolante rispettivamente del serbatoio del combustibile. Il vantaggio di tale perfezionamento deve essere visto nel fatto ,che l'antenna centrale risulta particolarmente ben protetta rispetto a sollecitazioni meccaniche provocate ad esempio da impatto di sassi e così via. Qui di seguito sarà brevemente spiegato come sia possibile realizzare un serbatoio per combustibile di materiale elettricamente isolante con annegata una antenna centrale: innanzitutto viene realizzato mediante un procedimento di colata, ad esempio stampaggio ad iniezione, il serbatoio a partire principalmente da una materia plastica non suscettibile di essere galvanizzata. Libera rimane solo la superficie su cui deve essere posizionata l'antenna centrale. Questa superficie viene realizzata in una seconda fase del procedimento, anch'essa mediante un processo di colata, ad esempio tramite stampaggio ad iniezione di una materia plastica suscettibile di essere galvanizzata. Successivamente, il serbatoio del combustibile viene introdotto in un bagna galvanico così da determinare precipitazione di metallo sulla superficie suscettibile di ricevere trattamento .galvanico, e quindi sulla superficie del serbatoio del combustibile viene realizzata l'antenna centrale. Successivamente, la superficie del serbatoio del combustibile, su cui ora posizionata l'antenna centrale, viene rivestita in un processo di colata, ad esempio un procedimento di stampaggio ad iniezione, con un ulteriore strato di materia plastica elettricamente isolante (il procedimento illustrato sarà successivamente chiamato procedimento "Molded Interconnected" o stampato-intercollegato (abbreviato come procedimento MID), e tale procedimento essendo peraltro di per sé noto.

Secondo un ulteriore perfezionamento della presente invenzione come definito nella rivendicazione 5, l'antenna centrale è collegata mediante un opportuno cavo per alta frequenza ad esempio mediante un cavo coassiale o tramite un cavo a coppie ritorte o "Twisted-Pair" con l'antenna centrale. L'impiego di un cavo coassiale fornisce il vantaggio di poter trasmettere i dati ricevuti dall'antenna centrale sostanzialmente privi di perdite, all'antenna centrale. L'impiego di un cavo del tipo "Twisted- Pair" (cioè di un cavo costituito da due singoli fili elettricamente conduttori che sono rivestiti con uno strato elettricamente isolante e che sono mutuamente ritorti) fornisce il vantaggio che questi cavi hanno costo particolarmente contenuto.

Secondo un ulteriore perfezionamento della presente invenzione come definito nella rivendicazione 6, ciascun punto dell'antenna centrale ha una distanza relativamente a componenti elettricamente conduttori vicini del veicolo (ad esempio la carrozzeria e la lamiera di copertura inferiore), che corrisponde al almeno un quarto della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale vengono trasmessi i dati dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici all'unità di elaborazione centrale. Il vantaggio di questo perfezionamento è da vedersi nel fatto che l'antenna centrale non viene portata fuori sintonia o desintonizzata da componenti del veicolo elettricamente conduttori in prossimità di essa. Preferibilmente, la distanza corrisponde ad almeno la metà della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale vengono trasmessi i dati dal dispositivo di controllo della pressione dei pneumatici all'unità centrale.

Secondo un ulteriore perfezionamento della presente invenzione definito nella rivendicazione 7, l'antenna centrale ha la configurazione di un'antenna a dipolo in cui ciascun ramo è ripiegato a gomito in almeno un punto. Il vantaggio di tale perfezionamento deve essere visto nel fatto che un'antenna dipolare realizzata in questo modo può essere alloggiata senza grande requisito di spazio sulla superficie rispettivamente sul serbatoio del combustibile fatto di materiale elettricamente isolante. In questa maniera è possibile mantenere senza difficoltà le distanze precedentemente menzionate rispetto ai componenti elettricamente conduttori della carrozzeria posti tutt' attorno.

Secondo un ulteriore perfezionamento dell'invenzione come definito nella rivendicazione 8, sulla superficie, rispettivamente sul serbatoio del combustibile, è posizionata vicino all'antenna centrale almeno un'altra antenna la quale è collegata all'antenna centrale. Il collegamento di tale ulteriore antenna all'unità centrale può essere effettuato esattamente come il collegamento dell'antenna centrale a quest'ultima (si veda success ivamente) . Il vantaggio di tale perfezionamento deve essere visto nel fatto che, grazie all'ulteriore antenna, è possibile garantire un ulteriore miglioramento della ricezione dei dati trasmessi dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici.

Secondo un ulteriore perfezionamento dell'invenzione come definito nella rivendicazione 9, ciascun punto dell'ulteriore antenna presenta relativamente a ciascun punto dell'antenna centrale una distanza la quale corrisponde ad almeno un quarto della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale vengono trasmessi i dati dai dispositivi di controllo della pressione dei pneumatici all'unità centrale. Preferibilmente, la menzionata distanza corrisponde ad almeno la metà della lunghezza d'onda. Il vantaggio di tale perfezionamento deve essere visto nel fatto che l'antenna centrale e l'ulteriore antenna non si influenzano negativamente tra loro.

Una forma di realizzazione esemplificativa ed ulteriori vantaggi dell'invenzione saranno ora illustrati qui di seguito con riferimento alle Figure accluse, nelle quali:

Fig. 1 illustra, in una rappresentazione schematica, un autoveicolo includente un sistema di controllo della pressione dei pneumatici, Fig. 2 illustra, in una rappresentazione schematica, un autoveicolo includente un sistema di controllo della pressione dei pneumatici, Fig. 3 illustra una vista in sezione trasversale di Fig. 2, e

Fig. 4 illustra una vista in sezione trasversale di Fig. 2.

La Figura 1 illustra, in una rappresentazione grandemente schematizzata, un autoveicolo includente un sistema di controllo della pressione dei pneumatici, in cui per le successive realizzazioni sono mostrati solamente i componenti necessari. Il sistema di controllo della pressione dei pneumatici comprende, su ciascuna ruota da 2a a 2d del veicolo, un rispettivo dispositivo da 4a a 4d di controllo della pressione dei pneumatici, tramite ciascuno dei quali può essere misurata la pressione dell'aria nel pneumatico corrispondente. Ciascun dispositivo da 4a a 4d di controllo della pressione dei pneumatici trasmette, ad intervalli di tempo, un segnale di alta frequenza, contenente almeno la pressione misurata del pneumatico, al veicolo, in cui, preferibilmente, questi segnali di alta frequenza hanno la medesima frequenza rispettivamente la medesima lunghezza d'onda. I segnali di alta frequenza vengono ricevuti da un'antenna centrale 6 e da questa vengono trasmessi, attraverso un opportuno cavo per alta frequenza 8, preferibilmente sotto forma di un cavo coassiale o sotto forma di un cavo "Twisted-Pair" all'unità di elaborazione centrale 10. In questa unità i dati trasmessi vengono elaborati in maniera di per sé nota, e sarà rilasciata conseguentemente una segnalazione al guidatore del veicolo, se in un pneumatico del veicolo stesso la pressione dell'aria si discosta per oltre una grandezza prefissata da un prefissato valore.

Il cavo 8 è collegato con l'antenna centrale 6, sia pure con l'unità di elaborazione centrale 10, attraverso una spina 12 rispettivamente 14.

L'antenna centrale 6 è posizionata al di sotto del veicolo su una superficie di materiale elettricamente isolante, preferibilmente sulla superficie del serbatoio del combustibile 16 del veicolo, il più possibile vicino al terreno su cui si trova il veicolo (di cui in Fig. 1 è rappresentato solamente un particolare), che, nei moderni veicoli, è fatto di una materia plastica elettricamente isolante. L'antenna centrale 6 ha la configurazione di un'antenna a dipolo o dipolare, in cui ciascun ramo 18a, 18b è ripiegato a gomito in almeno un punto 20 preferibilmente in una pluralità di punti, per cui ciascun braccio 18a, 18b, ha la configurazione rappresentata in Figura 1 di una "spirale a semispire contrapposte". Ciascun punto dell'antenna centrale 6 presenta ai componenti elettricamente conduttori vicini del veicolo una distanza che corrisponde ad almeno un quarto della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale i dati vengono trasmessi dai dispositivi da 4a a 4d di controllo della pressione dei pneumatici rispettivamente all'unità centrale 10.

La Figura 2 illustra un veicolo includente un sistema di controllo della pressione dei pneumatici, i cui componenti sono realizzati esattamente nel medesimo modo dei componenti del sistema di controllo della pressione dei pneumatici rappresentato in Figura 1. L'unica differenza è costituita dal fatto che sul serbatoio del combustibile 16 del veicolo è posizionata, accanto all'antenna centrale 6, un'ulteriore antenna 22 la quale preferibilmente presenta la medesima configurazione e la quale può essere applicata sul serbatoio del combustibile 16 esattamente come l'antenna centrale 6. Tale ulteriore antenna 22 è collegata anch'essa attraverso un opportuno cavo di alta frequenza, preferibilmente sotto forma di un cavo coassiale oppure di un cavo "Twisted-Pair" con l'unità centrale 10 e termina, sia in corrispondenza del lato dell'unità centrale 10, sia pure in corrispondenza del lato del serbatoio 16 del combustibile, rispettivamente con una spina. Ciascun punto di tale ulteriore antenna 22 presenta, relativamente a ciascun punto corrispondente dell'antenna centrale 6 e relativamente a componenti elettricamente conduttori vicini del veicolo, una distanza la quale corrisponde ad almeno un quarto, della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale i dati vengono trasmessi dai dispositivi da 4a a 4d di controllo della pressione dei pneumatici all'unità centrale 10, per cui è del tutto escluso che le due antenne sia desintonizzate.

La Figura 3 illustra una vista in sezione trasversale presa lungo la linea III/III di Figura 2 di un serbatoio 16 del combustibile su cui è incollato un foglio elettricamente isolante tramite una colla elettricamente isolante. Sul foglio 24 è applicata, con l'ausilio di un materiale elettricamente conduttivo, l'antenna centrale 6. Il foglio 24 è incollato sulla superficie del serbatoio 16 del combustibile in maniera tale che l'antenna centrale 6 risulti annegata o incapsulata tra il serbatoio 16 del combustibile ed il foglio 24, per essere protetta relativamente all'impatto di sassi.

La Figura 4 illustra anch'essa una vista in sezione trasversale presa lungo la linea IV, IV rappresentata in Figura 2, attraverso il serbatoio 16 del combustibile che è costituito da due strati 26a e 26b di materia plastica elettricamente isolante. Tra i due strati di materia plastica è annegata o incapsulata l'antenna centrale 6, in modo da essere protetta da impatto di sassi e così via. Il modo con cui può essere realizzato un serbatoio 16 per il combustibile con una antenna centrale 6 annegata o incapsulata nel modo indicato, è già stato spiegato precedentemente.

Nelle Figure sono già state rappresentate in qualità di antenna sempre antenne dipolari.

Queste forniscono il vantaggio che esse non devono essere collegate con una piastra di base messa a terra, per soddisfare la loro funzione. Esse possono quindi essere posizionate in maniera particolarmente semplice su una superficie di materiale elettricamente isolante. Tuttavia, l'invenzione non è limitata all'impiego di antenne dipolari. Piuttosto, è pure possibile utilizzare tutte le altre forme costruttive di antenne che aranno quindi collegate con parti metalliche vicine poste a terra, ad esempio con la carrozzeria dell 'autoveicolo .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici, contenente i componenti seguenti; — a ciascun pneumatico del veicolo è associato almeno un dispositivo (4a - 4d) di controllo della pressione dei pneumatici, mediante il quale è possibile misurare la pressione dell'aria nel pneumatico corrispondente, — un'unità centrale (10), a cui ciascun dispositivo (4a - 4d) di controllo della pressione del pneumatico trasmette senza contatto dati che contengono almeno un'informazione sulla pressione dell'aria nel pneumatico al quale è associato il dispositivo (4a- 4d) di controllo della pressione del pneumatico, — un'antenna centrale (6) per ricevere i dati trasmessi dai dispositivi (4a - 4d) di controllo della pressione dei pneumatici, la quale è collegata all'unità centrale (10), caratterizzato dal fatto che l'antenna centrale (6) è posizionata su una superficie di materiale elettricamente isolante che si trova al di sotto del veicolo.
2. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal tatto che l'antenna centrale (6) è posizionata su un serbatoio del combustibile (16) che è fatto di un materiale elettricamente isolante.
3. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni 1-2, caratterizzato dal fatto che l'antenna centrale (6) è applicata tramite un materiale elettricamente conduttore su un foglio (24) elettricamente isolante il quale è fissato sulla superficie elettricamente isolante rispettivamente sul serbatoio (16) del combustibile.
4. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni 1-2, caratterizzato dal fatto che l'antenna centrale (6) è circondata da tutti i lati dal materiale elettricamente isolante.
5. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che l'antenna centrale (6) è collegata con l'unità centrale (10) tramite un cavo (8) adattato per alta frequenza, rispettivamente tramite un cavo coassiale o tramite un cavo "Twisted-Pair".
6. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che ciascun punto della antenna centrale (6) ha una distanza rispetto ai componenti elettricamente conduttori vicini dell'autoveicolo, che corrisponde almeno ad un quarto della lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale i dati vengono trasmessi dai dispositivi (4a - 4d) di controllo della pressione dei pneumatici all'unità centrale (10).
7. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che l'antenna centrale (6) ha la forma di una antenna dipolare in cui ciascun ramo o braccio (18a, 18b) è ripiegato a gomito in corrispondenza di almeno un punto (20).
8. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni 1-7, caratterizzato dal fatto che sulla superficie rispettivamente sul serbatoio (16) del combustibile è posizionata vicino all'antenna centrale (6) almeno un'ulteriore antenna (22) la quale è collegata all'unità centrale (10).
9. Autoveicolo con un sistema di controllo della pressione dei pneumatici secondo la rivendie azione 8, caratterizzato dal fatto che ciascun punto dell 'ulteriore antenna (22) presenta relativamente a ciascun punto dell'antenna centrale (6) una distanza la quale corrisponde almeno ad un quarto Ideila lunghezza d'onda del segnale di alta frequenza mediante il quale vengono trasmessi i dati dai dispositivi (4a - 4d) di controllo della pressione dei pneumatici all'unità centrale (10).