PT1270275E

PT1270275E - Processo e dispositivo para controlar pressões de pneus

Info

Publication number: PT1270275E
Application number: PT02012986T
Authority: PT
Inventors: Dori Dipl Ing Claudio; Gutjahr Dipl Ing Lothar; Salm Dipl Ing Markus
Original assignee: Opel Adam Ag
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2007-06-25
Also published as: ES2283484T3; DE10130640A1; EP1270275B1; EP1270275A2; EP1270275A3; DE50209701D1

Description

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DESCRIÇÃO

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA CONTROLAR PRESSÕES DE PNEUS A invenção refere-se a um processo e um dispositivo para controlar a pressão dos pneus segundo o termo genérico da reivindicação 1 ou 13.

Conhecem-se sistemas de controlo do ar dos pneus que emitem mensagens de aviso exibidas no painel de instrumentos ou visor para alertar o condutor quando a pressão do ar é demasiado baixa ou quando há perdas anormais de pressão. EP-B1-0 391 922 descreve um sensor da pressão dos pneus para veículos que realiza uma adaptação do valor limite em função da velocidade, de modo que o condutor é avisado quando excede uma velocidade máxima permitida com base na pressão.

Uma vez que a pressão dos pneus é também influenciada, entre outras coisas, pela respectiva temperatura dominante, os sistemas simples induzem frequentemente em erro pelo facto de se orientarem apenas por valores limite da pressão. Para reduzir, ainda assim, o risco de erros de mensagem, este tipo de sistemas trabalha habitualmente com valores limite, que se encontram, em parte, muito abaixo dos valores nominais da pressão. No caso de uma perda de pressão, a mensagem de aviso é transmitida muito tardiamente ao condutor, uma vez que a pressão do ar dos pneus tem de ter baixado significativamente para ficar abaixo do valor limite e, consequentemente, ser activado um aviso ou um alarme. 2 ΕΡ-Β1-0 597 940 descreve um processo, no qual é calculada a massa de ar dentro do pneu com base numa medição de temperatura executada para um pneu. Sob a formação de séries de temperatura, são apurados desvios dos valores da temperatura minima e máxima e, no caso de desvios abaixo de um valor limite, a massa de ar calculada é comparada a uma necessária massa de ar minima para o pneu.

Além disso, o jornal "ATZ Automobiltechnische Zeitung" (Jornal da indústria automóvel), 102(2001)11 publica nas páginas 950-956 um sistema de controlo da pressão dos pneus, que usa a relação isocórica entre a pressão e a temperatura para calcular os limites de aviso da pressão dos pneus. Com base numa pressão nominal definida e na temperatura numa calibragem executada, são calculados os respectivos valores limite de aviso para temperaturas actuais dos pneus. A invenção propõe-se disponibilizar um melhorado sistema de controlo da pressão dos pneus relativamente ao estado actual da técnica. A invenção propõe-se ainda conceber, de forma mais flexivel, os valores limite da pressão determinantes, para as mensagens de aviso, mantendo a elevada fiabilidade, e continuar a aumentar as condições base especificas dentro das suas capacidades de adaptação. A solução em conformidade com a invenção da tarefa é caracterizada por um processo com as caracteristicas da reivindicação 1, bem como, por um dispositivo com as caracteristicas da reivindicação 13. 3

As versões privilegiadas e/ou preferidas ou formações continuas são objecto das respectivas sub-reivindicações.

Para controlo da pressão dos pneus num veiculo está previsto, em conformidade com a invenção, verificar ou adaptar correspondentemente pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus com base num valor nominal da pressão dos pneus em função das pressões dos pneus actualmente medidas. É particularmente vantajoso poder também detectar perdas de pressão dos pneus, cujas pressões actuais se encontram acima de valores normais ou nominais. Deste modo, a invenção permite controlar na perfeição um aumento propositado da pressão dos pneus, por exemplo quando há uma sobrecarga ou quando está a rebocar. Deste modo, melhora-se substancialmente a fiabilidade do sistema.

Para efeitos da adaptação de valores limite mínimos da pressão dos pneus, comprovou-se ser prático comparar pelo menos dois pneus, principalmente atribuídos a um eixo, relativamente a parâmetros da pressão dos pneus definíveis.

Através da formação de diferenças de pressão com base em pressões de pneus medidas e em valores nominais, começa-se por verificar se as pressões dos pneus de um eixo estão propositadamente mais altas e/ou estão de tal modo irregulares, que se evita uma situação de perigo quando é activado um aviso. A invenção pretende ainda, no caso de haver já pelo menos uma pressão mais elevada dos pneus relativamente a uma pressão nominal e uma diferença de pressão igual ou 4 inferior, relativamente a uma diferença máxima de pressão definível, entre as pressões dos pneus controladas, que seja correspondentemente aumentado pelo menos o valor limite mínimo da pressão dos pneus.

Para que, após um aumento destes do valor limite mínimo, seja garantido o controlo de todas as pressões de pneus atribuídas a este valor limite, prevê-se ainda aumentar o valor limite mínimo, funcionalmente dependente da, eventualmente mais elevada, pressão dos pneus medida.

Se as pressões dos pneus comparadas forem mais baixas ou inferiores à pressão nominal, é preferencialmente utilizado, para continuar o controlo, o valor limite mínimo da pressão dos pneus, que se baseia pelo menos num valor nominal. A invenção prevê ainda disponibilizar pelo menos dois valores limite mínimos da pressão dos pneus, de diferentes valores adaptáveis, para avisar o condutor se perder pouca pressão e para alarmar se perder muita pressão.

Para além disso, propõe-se controlar as pressões dos pneus relativamente a uma rápida perda de pressão, de modo a garantir a precoce detecção de uma fuga ou válvula não estanque, sendo o condutor respectivamente avisado. É particularmente útil adaptar ainda os valores limite mínimos da pressão dos pneus em função de valores de temperatura medidos, de modo que os valores limite determinantes possam ficar mais próximos da pressão nominal ou normal sem que as oscilações térmicas 5 provoquem avisos de erro. Aperfeiçoa-se, assim, um aviso atempado no caso de perdas de pressão.

Em alternativa ou para uma maior segurança contra erros, pode utilizar-se também a pressão barométrica na adaptação dos valores limite ou os valores limite mínimos da pressão definidos pelos valores limite. A invenção aumenta, consequentemente, a segurança activa do veículo controlado, que aumenta a fiabilidade do sistema devido à total exclusão de avisos de erro.

Passamos a explicar a invenção por meio de um exemplo de execução privilegiado, com referência ao desenho anexo. A figura 1 mostra um fluxograma muito simplificado de um procedimento privilegiado em conformidade com a invenção para o controlo da pressão dos pneus.

Relativamente à figura 1, os sensores não apresentados, que estão dispostos em cada pneu do veículo ou na válvula, medem as pressões dos pneus P de cada pneu e essas pressões são apuradas num dispositivo de transmissão 1, de modo prático para continuar o processamento numa memória através do sistema de controlo da pressão dos pneus exemplar e em conformidade com a invenção. De acordo com a figura 1 as pressões dos pneus Pxi atribuídas aos pneus do eixo dianteiro englobam as pressões dos pneus Pvi e Pvr, em que Pvi é a pressão do pneu esquerdo dianteiro e Pvr é a pressão do pneu direito dianteiro. Do mesmo modo, Phi é a pressão do pneu esquerdo traseiro e Phr é a pressão do pneu direito traseiro, ou seja, as pressões dos pneus PX2 atribuídas ao eixo traseiro. 6

Com base em valores de pressão nominal ou normal Pxnorm e em valores limite ΔΡΧ„ e APxa definidos num dispositivo de comando 2 respectivamente para os pneus dianteiros e traseiros, são determinados para os correspondentes pneus de um eixo "x" os valores limite minimos da pressão dos pneus Pxw e Pxa, sendo que no caso destes não serem alcançados é emitida uma mensagem de aviso ou de alarme.

Se, por exemplo, o valor da pressão normal Ρχηο™=2,2 bar e, se pretende que seja emitida uma mensagem de aviso ao condutor quando a perda de pressão é inferior a APXW=0,3 bar abaixo do valor da pressão normal, então o valor limite mínimo é Pxw=l,9 bar. Para emitir uma mensagem de alarme se a perda de pressão for por exemplo superior a APxa=0,6 bar, o segundo valor limite mínimo Pxa é correspondentemente definido para 1,6 bar. A indicação dos valores de pressão normal e dos valores limite associados é normalmente efectuada a uma temperatura normal Tnorm. Para considerar também as influências das temperaturas actuais T, o dispositivo de comando 2 converte os valores limite APXW, APxa ou os valores limite mínimos Pxw, Pxa para os valores válidos para as temperaturas actuais T, por exemplo, os valores limite mínimos Pxw, Pxa são multiplicados por um factor T/T através da relação isocórica de pressão e temperatura. Para os valores actuais de temperatura T, são medidas as temperaturas nos pneus através de sensores. Em alternativa, pode também medir-se a temperatura exterior do veículo.

Neste ponto remete-se para o facto de poder também -uma vez que os valores de pressão normal e os valores 7 limite associados são habitualmente também indicados no caso de uma pressão de ar normal -,como alternativa ou como complemento, medir a pressão barométrica através de sensores e utilizá-los para a conversão dos valores limite ΔΡΧ„, Axa ou os valores limite mínimos Pxw, Pxa, de forma idêntica, para aumentar a segurança contra erros.

Os valores limite mínimos Pxw, Pxa podem ser calculados para cada pneu dos eixos, como no presente exemplo de execução. Como alternativa está previsto definir os valores limite mínimos Pxw, Pxa para as rodas dianteiras e traseiras para valores uniformes.

Um dispositivo de controlo 3 verifica de seguida se a pressão do pneu medida do lado esquerdo e/ou direito Pxi, Pxr de cada eixo se encontra acima da pressão normal Pxnom atribuída. Em caso negativo, o algoritmo de vigilância do respectivo eixo do veículo passa directamente para um passo de confirmação 7, que descrevemos mais à frente.

Se, pelo menos, a pressão de um pneu de um eixo "x" se encontra acima do valor de pressão normal Ρχηο™ atribuído, um comparador 4 verifica se a diferença de pressão entre os dois pneus atribuídos aos respectivos eixos é superior a um valor diferencial máximo indicado. Uma vez que no presente exemplo de execução o valor diferencial máximo é igual ao valor limite de aviso APXW, a prescrição é a seguinte: APhi - Phr<AP xw

Se a diferença de pressão entre as duas rodas é superior à máxima permitida, é activada uma indicação de 8 aviso 5, que remete para pressões de pneus irregulares. A rotina de controlo começa então de novo.

Se a diferença de pressão ainda se encontra dentro da permitida janela de diferença de pressão tolerável, um dispositivo de ajuste 6 adapta o valor limite mínimo da pressão dos pneus Pxw e Pxa às reais pressões de pneus Pxi e/ou Pxr. Como a seguir descrito, pelo menos uma das pressões dos pneus Pxi, Pxr está acima da pressão normal Pxnorm, encontrando-se a diferença de pressão dos pneus ainda dentro da diferença máxima permitida. Isto pode ser por exemplo o caso quando, devido a uma elevada carga ou se estiver a rebocar, as pressões dos pneus estão mais elevadas. Para que cada pneu possa continuar a ser controlado quanto aos valores limite mínimos da pressão dos pneus e para adaptação dos respectivos valores limite mínimos da pressão dos pneus Pxw e Pxa, os valores limite APXW ou APxa têm como referência a mais elevada pressão dos pneus Pxi ou Pix, ou seja, para um eixo "x" aplica-se em conformidade com o exemplo de execução:

Pxw = max (Ρχΐ, Pxr) — APXW e Pxa - max (Ρχΐ, Ppxr) - APxa

Se, por exemplo, a pressão do pneu esquerdo Pxi=2,7 bar e a pressão do pneu direito Pxr=2,6 bar, o valor limite mínimo Pxa e Pxw é correspondentemente elevado para 2,1 bar ou 2,4 bar. 0 passo 7 conforme a figura 1 prevê uma nova confirmação de todos os parâmetros medidos e adaptados. Se a confirmação for negativa a rotina de controlo é interrompida e reiniciada. 9

Se a confirmação for positiva, as presentes pressões dos pneus de cada eixo "x" são sujeitas a três avaliações.

Um dispositivo 8 começa por controlar se nenhum dos pneus não está sujeito a nenhuma perda de pressão entre as três rotinas de controlo, ou seja, se haverá eventualmente um furo no revestimento do pneu ou na câmara-de-ar por onde saia ar. Para isso é, para cada pneu, calculada a diferença da pressão dos pneus PX(t-i), medida e memorizada durante a anterior rotina de controlo, e da pressão actual dos pneus Px. Se a diferença for superior a um valor limite ΔΡ definível, é activada uma indicação de alarme 10, que avisa o condutor e a rotina de controlo é reiniciada. Um valor de 0,3 bar/min demonstrou ser um valor limite adequado ΔΡ.

Através de dois dispositivos de controlo do valor limite 9 e 11 são depois verificadas as respectivas pressões do ar dos pneus de cada eixo "x" relativamente as pressões mínimas permitidas. Se a mais baixa das respectivas pressões dos pneus Pxi e Pxr se encontrar abaixo do mais baixo valor limite mínimo Pxa, no presente exemplo abaixo de 2,1 bar, é novamente activada a indicação de alarme 10 que avisa o condutor de uma situação de emergência e reinicia a rotina de controlo. Caso contrário, as pressões dos pneus são controladas quanto ao valor limite mínimo Pxw mais elevado, no presente exemplo relativamente ao valor limite Pxw=2.4 bar. Se uma das pressões actuais dos pneus se encontra abaixo deste valor limite, é activada uma indicação de 10 aviso 12 que avisa o condutor de uma pressão de ar demasiado baixa e reinicia a rotina de controlo.

Uma vez controladas todas as pressões dos pneus sem ser detectado um erro, o dispositivo em conformidade com a invenção reinicia a rotina de controlo.

Está principalmente previsto o controlo ser sempre efectuado numa pressão de pneu irregular conforme o passo 4 da figura 1 e não apenas quando a pressão do pneu é mais elevada relativamente à pressão normal.

Lista dos símbolos de referência 1 Apuramento da pressão do pneu 2 Adaptação do valor limite mínimo em função da temperatura 3 Controlo relativamente ao valor nominal 4 Controlo da diferença da pressão dos pneus 5 Mensagem de aviso 6 Adaptação do valor limite mínimo em função da pressão dos pneus 7 Confirmação dos parâmetros 8 Controlo da perda de pressão 9 Controlo relativamente ao valor limite do alarme 10 Mensagem de alarme 11 Controlo relativamente ao valor limite de aviso 12 Mensagem de aviso

Lisboa, 12/06/2007

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para controlar pressões de pneus num veículo, em que é disponibilizado pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) baseado num valor nominal da pressão dos pneus (Pxnorm), caracterizado pelo facto de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) ser adaptado em função das actuais pressões de pneus medidas (Pxi, Pvi, Pm, Pxr, Pvrr Phr) ·

2. Processo segundo reivindicação 1, caracterizado pelo facto de para adaptar pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) serem comparadas as actuais pressões de pneus (PxX, Pvi, Pm, Pxr, PVm Phr) de pelo menos dois pneus relativamente a parâmetros definíveis da pressão dos pneus (Pxnornu ãPxw) .

3. Processo segundo a revindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de para adaptar pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) serem utilizadas como pressões de referência as pressões actuais dos pneus (Pxi, Pxr) de um pneu atribuído a um eixo.

4. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxi, Pxr) serem sempre comparadas (3) relativamente a uma pressão nominal atribuída (Pxn0rm) , ser constituída uma diferença de pressão (4) actual entre as pelo menos duas pressões de pneus (Pxi, Pxr) actuais e comparada a uma diferença de pressão máxima (□Pxw) definível e, na presença de pelo menos uma pressão de pneus elevada (Pxi, Pxr) relativamente à respectiva pressão nominal (PXnom) e uma diferença de 2 pressão actual igual ou mais baixa que a diferença máxima de pressão (ΔΡΧ„), que é aumentada pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) para pelo menos as duas pressões de pneus actuais (Pxi, Pxr) .

5. Processo segundo a reivindicação 4, caracterizado pelo facto do aumento de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) ser efectuado em dependência funcional em relação à pressão actual de pneus mais elevada (Pxi, Pxr) .

6. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se constituir uma diferença de pressão actual (4) entre pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxi, Pxr) e comparar com uma diferença máxima de pressão definível (ΔΡΧ„) e, na presença de uma superior diferença actual de pressão relativamente à diferença máxima de pressão (ΔΡΧ„) ser emitida uma mensagem de aviso (5) .

7. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxi, Pxr) serem sempre comparadas (3) relativamente a uma pressão nominal (Pxnom) atribuída e, na presença de pressões de pneus (Pxi, Pxr) iguais ou mais baixas que a respectiva pressão nominal (Pxn0rm) , ser utilizado para o controlo pelo menos o valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) baseado num valor nominal para pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxlf Pxr) ·

8. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de serem disponibilizados dois diferentes valores limite mínimos da pressão dos pneus 3 (Pxa, Pxw) adaptáveis em função das actuais pressões de pneus.

9. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto das pressões dos pneus (Pxi, Pvi, Phi, Pxr, Pvi, Phr) serem controladas quanto ao não alcance de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) e se, pelo menos, uma pressão actual dos pneus não alcançar o valor, será emitida uma mensagem de aviso (12) e/ou mensagem de alarme (10).

10. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto das pressões dos pneus (Pxi, Pvi, Phi, Pxr, Pvi, Phr) serem controladas quanto à ultrapassagem (8) de uma perda máxima de pressão (ΔΡ) com base temporal e se, pelo menos, uma pressão actual dos pneus ultrapassar o valor, será emitida uma mensagem de alarme (10).

11. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) ser adaptado em função de valores de temperatura medidos (T).

12. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) ser adaptado em função da pressão barométrica.

13. Dispositivo para controlar pressões de pneus num veículo, em que pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) com base num valor nominal da pressão dos pneus (Pxnorm) é definível, caracterizado por um dispositivo de ajuste (6) para ajustar pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, 4 Pxw) em função de pressões actuais de pneus medidas (Pxlf Pvlf Phlf Pxr; Pvl, Phr) ·

14. Dispositivo segundo a reivindicação 13, caracterizado por dispositivos (3, 4) para controlar as pressões actuais dos pneus (Pxi, Pvi, Phl, Pxr, Pvi, Phr) relativamente aos parâmetros definíveis da pressão dos pneus (Pxnorm, ΔΡχνί) .

15. Dispositivo segundo a reivindicação 13 ou 14, caracterizado por um dispositivo de controlo (3) para controlar sempre pelo menos duas pressões actuais de pneus (Ρχΐ, Pxr) relativamente a uma pressão nominal (Pxnom) atribuída e um dispositivo (4) para apurar uma diferença de pressão entre pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxi, Pxr) e para comparar a diferença de pressão com uma diferença máxima de pressão definível (APXW) .

16. Dispositivo segundo uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo facto do dispositivo de ajuste (6) ser concebido de modo que, na presença de pelo menos uma pressão aumentada de pneus (Pxi, Pxr) relativamente à pressão nominal (Pxn0rm) o ajuste de pelo menos um valor limite mínimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) ser efectuado em dependência funcional relativamente à pressão actual dos pneus aumentada (Pxi, Pxr) .

17. Dispositivo segundo uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado por um dispositivo de controlo (4), que forma uma diferença actual de pressão entre pelo menos duas pressões actuais de pneus (Pxi, Pxr) e compara com uma diferença máxima de pressão definível (ΔΡΧ„) e, na presença de uma diferença actual de pressão superior 5 relativamente à diferença máxima de pressão (ΔΡΧ«), emite uma indicação de aviso (5).

18. Dispositivo segundo uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado por um dispositivo (9, 11) , que controla as pressões actuais de pneus (Pxi, Pvi, ΡΜ, Pxr, Pvi, Phr) quanto ao não alcance de pelo menos um valor limite minimo da pressão dos pneus (Pxa, Pxw) e, se pelo menos uma pressão actual de pneus, não alcançar o valor, é emitida uma indicação de aviso (12) e/ou uma indicação de alarme (10).

19. Dispositivo segundo uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado por um dispositivo (8), que controla as pressões actuais de pneus (Pxi, Pvi, Phi, Pxr, Pvi, Phr) quanto à ultrapassagem de uma perda máxima de pressão definível com base temporal (ΔΡ) e, se pelo menos uma pressão actual de pneus, exceder o valor, é emitida uma indicação de alarme (10). Lisboa, 12/06/2007