WO1994004398A1 - Einrichtung zum befüllen eines fahrzeugreifens - Google Patents

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WO1994004398A1
WO1994004398A1 PCT/DE1993/000727 DE9300727W WO9404398A1 WO 1994004398 A1 WO1994004398 A1 WO 1994004398A1 DE 9300727 W DE9300727 W DE 9300727W WO 9404398 A1 WO9404398 A1 WO 9404398A1
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WO
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tire
setpoint
temperature
filling device
pressure
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Application number
PCT/DE1993/000727
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Ackermann
Original Assignee
Georg Ackermann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S5/00—Servicing, maintaining, repairing, or refitting of vehicles
    • B60S5/04—Supplying air for tyre inflation
    • B60S5/043—Supplying air for tyre inflation characterised by the inflation control means or the drive of the air pressure system
    • B60S5/046—Supplying air for tyre inflation characterised by the inflation control means or the drive of the air pressure system using electrical or electronical means

Definitions

  • the invention relates to a device for filling a vehicle tire with gas, in particular air, with a pressure line for supplying compressed gas to the tire valve and a pressure measuring device for measuring the actual value of the gas pressure prevailing in the tire.
  • Such devices are used, for example, at petrol stations and service stations, in particular for self-service for drivers.
  • the tire valve is connected to a compressed air hose via an adapter piece, at the other end of which there is a pressure gauge, a gas reservoir and two valves, which are usually actuated by push buttons.
  • the manometer shows the operator the actual value of the tire pressure.
  • the target tire pressure for motor vehicles for example, is conventionally taken from a table depending on the vehicle, engine and tire type (belted tires, radial tires, etc.), the load, the tire position (front or rear axle) and the type of tire (summer or winter tires) whose values are valid for normal temperatures.
  • the two push buttons on the gas reservoir allow the operator to refill gas from the reservoir when the measured actual tire pressure is below the set point, or to release gas from the tire when the actual value is above the set point.
  • filling devices which additionally have a setpoint specification unit with a keyboard for entering a setpoint for the gas pressure to be produced in the tire and a control unit for automatically minimizing the difference between the setpoint and actual value.
  • the pressure-dependent automatic control of the gas supply in the tires advantageously prevents oscillations around the setpoint, so that the actual pressure value is brought up to the setpoint more quickly.
  • the automatic control loop offers greater certainty that the filling process is ended exactly when the setpoint is reached, while an uncertainty factor always remains in manual filling devices in which the human being acts as part of the control loop.
  • the operation of the filling device is simplified.
  • the invention solves the problem of how a generic filling device is to be designed, so that the tire pressure can be set to the desired value more quickly and more reliably in adaptation to the respective tire type.
  • the setpoint specification unit of the device according to the invention for filling a A data input for the automatic acquisition of parameter values relevant for the setpoint.
  • the setpoint specification unit has a data input for the automatic acquisition of parameter values relevant for the setpoint, these data no longer need to be obtained in a time-consuming and error-prone manner before they are input. Rather, they are provided by the vehicle itself, the tires of which are to be filled.
  • the parameter values relevant for the setpoint can include, in particular, the type of tire, the position of the tire (front or rear), the type of tire (summer or winter tires), possibly also the type of vehicle and / or engine, as well as the load, which the setpoint specification unit may also include Parameters automatically linked to the setpoint.
  • the automatic parameter detection can mean, for example, that the setpoint specification unit of the filling device includes an interface to an on-board computer of the vehicle, which is designed to output parameter values relevant to the setpoint.
  • an interface to a service connector of the vehicle can also be provided, which is designed to output parameter values relevant for the setpoint.
  • the data input for automatic data acquisition can have at least one sensor for scanning at least one coding element, which represents a parameter value relevant for the setpoint.
  • a coding element can be attached, for example, to the tire, the rim, the wheel cap, the tire valve on the vehicle, for example the wheel arch, and / or the vehicle key, the key ring or a service card in the form of a magnetic tape strip. This allows the appropriately designed
  • Setpoint specification unit automatically receive one or more relevant parameters and process it to the setpoint of the tire pressure.
  • the operator does not need any data to enter, which saves work, time and the risk of errors.
  • a data input unit can also be provided in order to be able to change the desired value of the tire pressure arbitrarily, for example in adaptation to the loading of the vehicle.
  • the coding element can be implemented, for example, in or on the tire valve, e.g. the pressure bolt present in the valve to open it, or a pressure bolt placed on or inserted into the tire valve
  • a coding element within the tire valve can also take the form of a miniature electrical resistor arranged in the tire valve, the value of which corresponds to a specific parameter or a specific combination of
  • the automatic sensor can be a barcode reader, for example, which reads a bar code arranged on the tire or in the vicinity of the tire on the motor vehicle or also on a key ring or a service card or the like.
  • Possible coding elements are all electrical, electronic, optical and / or mechanical information stores which can be queried with or without contact by a sensor or a computer.
  • This also includes transponder systems, ie systems in which a sensor designed as an interrogation unit emits an interrogation radio signal, from the energy of which an interrogated unit generates a response radio signal. Such a coding element can even be arranged inside the tire.
  • Other contactless interrogation systems are also possible, such as a inductive contactless interrogation system.
  • any electrical component that can represent a setpoint for the tire pressure, in particular the setpoint applicable for standard temperature, by an electrical property such as resistance, capacitance, inductance, breakdown voltage of a Zener diode or the like can be used as the coding element.
  • the coding element can also be designed as a digital information store, in particular with a serial or parallel interface.
  • the coding element can simply be replaced or recoded by the tire specialist when using the same tire on a different car type or at a different car position, which means that the function of automatically transmitting a correct parameter value even if the tire is filled by a person who does not - Professional remains intact.
  • the setpoint specification unit can also have several alternative data inputs for the automatic detection of parameter values relevant for the tire pressure setpoint, as a result of which vehicles can be operated with different coding elements. Furthermore, the setpoint specification unit advantageously also has a data input for manual input of parameter values relevant for the setpoint. Such a parameter value can e.g. immediately be the setpoint itself or include one or more indirect parameter values (in particular vehicle, engine, tire type, loading, tire position, type of tire), which the setpoint specification unit automatically links to other parameters to the setpoint, if necessary.
  • a temperature measuring device for measuring the temperature of the tire, the temperature of the tire rim or the tire valve, the temperature of the gas in the tire, the temperature of the gas brought up in the pressure line and / or to provide the temperature of the ambient air.
  • the temperature can be displayed after its measurement and then manually in an associated data input
  • An output signal representing the measured temperature can also be automatically output directly from the temperature measuring device to a corresponding data input of the setpoint specification unit, for example via an interface to the on-board computer, which in turn has an interface to a tire temperature sensor, or via a digital information store, for example in the form an integrated electrical circuit in which the other parameters relevant for the tire pressure setpoint are stored and which is connected to a temperature measuring circuit from which the current temperature is read into the memory.
  • the temperature measuring device can have a temperature-sensitive electrical component, for example a temperature-dependent resistor, a thermocouple or the like. A measurement at a distance is possible, for example, by using an infrared-sensitive component.
  • the temperature of the valve can be measured by, for example, the temperature sensor being a component of the in the
  • Pressure line mouth located pressure bolt for opening the valve is.
  • the on-board computer can, for example, have an interface to a tire temperature sensor and, among other things, calculate and display the target value for the tire pressure on the basis of the temperature data received, whereupon the user manually inputs this finished value into the target value specification unit of the filling device. It is also possible to provide an interface to such an on-board computer, so that the temperature information can be read out and processed automatically via the tire inflation device.
  • the data input for automatic detection of parameter values relevant to the tire pressure setpoint of the filling device according to the invention is adapted to this and the filling device according to the invention is designed to process the detected parameter values to the desired tire pressure setpoint and then to control them.
  • Fig. 1 shows schematically a filling device for vehicle tires according to the invention, in which data relevant to the pressure setpoint are entered both manually and automatically can ;
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a tire valve which can advantageously be used in a filling device according to the invention
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the valve neck of a tire valve and an attached adapter of the filling device, with which the air is simultaneously supplied and a digital information memory attached to the tire valve is queried;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of the end of a valve socket with a built-in insert, in which the digital information store is accommodated
  • 5 and 6 show two schematic embodiments of information storage media which can be accommodated in the insert according to FIG. 4.
  • a tire 1 is filled by supplying compressed air from a reservoir 10 via a controllable valve 11, a pressure line 12 and an adapter 13 into the tire valve 2.
  • the tire is preferably one
  • the target value of the tire pressure to be achieved can depend on various parameters, in particular on the type of vehicle, engine and tire (belted tires, radial tires, etc.), the load, the tire position (front or rear axle) and the type of tire (summer or winter tires). Added to this is the dependence on the temperature.
  • the setpoint associated with a set of parameters is specified by a setpoint specification unit 14 of a control unit 15.
  • the latter also receives, namely via a line 16, a signal representing the actual value of the tire pressure.
  • the control unit 15 forms the difference between the target value and the actual value of the tire pressure and automatically sets the controllable valve 11 via a controller 18 in such a way that the
  • Difference between setpoint and actual value is minimal, ideally zero. If the actual value assumes a value higher than the setpoint, i.e. if there is initially overpressure in the tire, the controllable valve 11 is brought into a lowering position by the control unit 15, in which air is released from the tire into the environment until the desired value is reached.
  • the setpoint value of the tire pressure belonging to a set of parameters can be entered directly into the setpoint setting unit 14 via a keyboard 17, for example; in this case no further manual or automatic data entry or processing is required.
  • the setpoint to be entered manually by the user can be read, for example, from a table or from a display unit of a vehicle on-board computer. Such a
  • the on-board computer can have the required parameters stored by a tire specialist after tire installation and / or can obtain them from the vehicle sensor data currently being queried for further processing and linking.
  • the setpoint specification unit 14 can automatically receive some (or in an extreme case all) of the parameters required for the setpoint determination, while only the remaining parameters then have to be entered manually.
  • the load state is entered manually via the keyboard 17, while a barcode reader 22 reads a bar code attached to the tire or wheel arch in order to provide the setpoint specification unit 14 with information about the tire type, type and position via a line 23.
  • the setpoint specification unit 14 can obtain data relating to the vehicle and engine type from the on-board computer 20 of the vehicle via an interface 19.
  • the on-board computer 20 may also have stored the data about the tire type and type and sent it to the Output setpoint specification unit 14; in this case, this data no longer needs to be determined otherwise.
  • the tire temperature can be detected indirectly by means of a temperature sensor 24, which converts the temperature of the pressure pin 30 of the tire valve 2 into an electrical signal, for example a thermal voltage, and via a line 25 to an associated one
  • Data input of the setpoint specification unit 14 passes on where the signal can be digitally processed after an analog-digital conversion, in particular in a program-controlled microprocessor for calculating the tire pressure setpoint.
  • the temperature of the compressed air in the storage container 10 can also be taken into account as a further parameter insofar as it influences the temperature-dependent setpoint pressure.
  • Fig. 2 shows an enlarged sectional view of a tire valve 2 suitable for the filling device according to Fig. 1 with an attached mouth of the pressure line 12, i.e. with attached adapter 13.
  • the tire valve 2 has a pressure pin 30 which serves to open the valve; namely, when the adapter 13 is pushed onto the tire valve 2, the pressure pin 30 is pressed a little into the interior of the valve and thereby releases a flow channel for the air entering and exiting.
  • the counterpart in the adapter 13 which actuates the pressure pin 30 can preferably be part of the temperature sensor 24, from which the line 25 leads to a data input of the setpoint specification unit 14.
  • a coding element is arranged in the tire valve 2, which allows information to be derived about a parameter or set of parameters relevant to the tire pressure setpoint.
  • a preferably exchangeable miniature electrical resistor 41 characteristic value can be connected between the pressure pin 30 and a metallic threaded extension 40 of the tire valve 2. Then can via a line 26 connected to a data input of the setpoint specification unit, which is connected to the mouthpiece of the adapter 13 and thereby receives electrical contact with the thread attachment 40 during the filling process, the electrical resistance between the lines 25 and 26 are measured and thus the aforementioned parameter information is automatically obtained without an additional operation being required. Temperature measurement on the valve and simultaneous recording of at least one further parameter, for example the type of tire or the like, can thus be achieved without additional effort and can be incorporated into the determination of the suitable setpoint value which can be used in the subsequent automatic control process.
  • a ring 42 is fastened to the valve neck 48 close to the rubber bead of the tire valve 2, in which a digital information memory 43 is embedded within electrically insulating material and in which parameter data relevant to the tire pressure setpoint are stored.
  • the information memory is connected via connections on the one hand to an end contact ring 47 and on the other hand to the metallic valve stub 48, in which the pressure pin 30 is inserted.
  • a central pressure pin 46 is attached in an electrically insulated manner, which cooperates with the pressure pin 30 to depress it.
  • a contact piece 45 is supported on the adapter 13 via a spring 41, which cooperates with the contact ring 47.
  • the pressure pin 30 of the tire valve 2 is pressed down on the one hand via the pressure pin 46 and, on the other hand, the contact stub comes into contact with the contact ring. Therefore, the information stored in the information memory 43 can be read out via data lines 49 connected to the pressure pin 46 or the adapter 13.
  • a valve insert 60 is screwed into the valve stub 48 of the tire valve 2, into which an information storage medium 61 accommodating a digital information storage is inserted.
  • 5 is a transponder chip 62, from which the information stored is by means of an adapter of the tire inflation device, the reading sensor or reading head can be read without contact, for example inductively. 6, however, is in the
  • Information storage medium 61 as an information storage, an integrated circuit 63 embedded in insulating material, which is connected to an upper and a lower contact plate 64, 65.
  • the lower contact plate 65 comes into electrical contact by moving the information storage medium 61 with the metallic pressure pin 30 of the tire valve 2, as a result of which electrical contact is made
  • Line connection is made with the metallic valve insert 60 or the valve socket.
  • Counter contacts are arranged in the filling adapter, which come into contact with the upper contact plate 64 or the valve insert 60 for reading out the information stored in the integrated circuit 63.
  • the information stores 43 and 61 have a serial interface in which the energy and information exchange takes place via at least two lines.

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Abstract

Einrichtung zum Befüllen eines Fahrzeugreifens (1) mit Gas, insbesondere Luft, mit einer Druckleitung (12) zum Heranführen von Druckgas an das Reifenventil (2) und einer Druck-Meßvorrichtung (16) zum Messen des Istwerts des im Reifen (1) herrschenden Gasdrucks, mit einer Sollwertvorgabeeinheit (14) zur Vorgabe eines Sollwerts für den im Reifen (1) herzustellenden Gasdruck, und einer Regeleinheit (15, 18) zur selbsttätigen Minimierung der Differenz zwischen Sollwert und Istwert, wobei die Sollwertvorgabeeinheit (14) einen Dateneingang (19, 22, 25, 26) zur selbsttätigen Erfassung von für den Sollwert relevanten Parameterwerten aufweist.

Description

Einrichtung zum Befüllen eines Fahrzeugreifens
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Befüllen eines Fahrzeugreifens mit Gas, insbesondere Luft, mit einer Druckleitung zum Heranführen von Druckgas an das Reifenventil und einer Druck-Meßvorrichtung zum Messen des Istwerts des im Reifen herrschenden Gasdrucks.
Im Gebrauch sind derartige Einrichtungen beispielsweise an Tankstellen und Servicestationen, insbesondere zur Selbstbedienung für Kraftfahrer. Zur Überprüfung des Reifendrucks und zur eventuell erforderlichen Neueinstellung desselben wird das Reifenventil über ein Adapterstück mit einem Druckluftschlauch verbunden, an dessen anderem Ende sich ein Manometer, ein Gasvorratsbehälter und zwei meist über Druckknöpfe zu betätigende Ventile befinden. Das Manometer zeigt der Bedienungsperson den Istwert des Reifendrucks an.
Der Reifensolldruck wird zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen herkömmlicherweise in Abhängigkeit vom Fahrzeug-, Motor- und Reifentyp (Gürtelreifen, Radialreifen etc.), der Beladung, der Reifenposition (Vorder- oder Hinterachse) und der Reifenart (Sommer- oder Winterreifen) aus einer Tabelle entnommen, deren Werte für Normaltemperaturen gültig sind. Die beiden Druckknopf entile des Gasvorratsbehälters ermöglichen es der Bedienungsperson, Gas aus dem Vorratsbehälter in den Reifen nachzufüllen, wenn der gemessene Istwert des Reifendrucks unter dem Sollwert liegt, oder Gas aus dem Reifen abzulassen, wenn der Istwert über dem Sollwert liegt.
Da aber nicht alle Benutzer gleich geübt sind und auch nicht alle Geräte gleich und gleichbleibend reagieren, kommt es bei diesem Vorgang häufig zu dem Problem, daß der Istwert mehrere
Male um den Sollwert pendelt, bevor dieser tatsächlich ungefähr erreicht ist. Dies heißt, daß der Vorgang nicht selten durch mehrere Auffüll- und Ablaßzyklen läuft, in denen die beiden Drucktasten abwechselnd betätigt werden, bis der angestrebte Druckwert endlich eingestellt ist.
Allerdings sind auch schon Befüllungseinrichtungen bekannt, die zusätzlich eine Sollwertvorgabeeinheit mit einer Tastatur zur Eingabe eines Sollwerts für den im Reifen herzustellenden Gasdruck und eine Regeleinheit zur selbsttätigen Minimierung der Differenz zwischen Sollwert und Istwert aufweist.
Durch die druckabhängige automatische Regelung der Gaszufuhr in den Reifen werden Pendelungen um den Sollwert vorteilhaft vermieden, so daß der Druck-Istwert schneller an den Sollwert herangeführt wird. Ferner bietet der selbsttätige Regelkreis eine größere Sicherheit dafür, daß der Befüllungsvorgang genau bei Erreichen des Sollwerts beendet wird, während bei manuellen Befüllungseinrichtungen, in denen der Mensch als Teil des Regelkreises fungiert, stets ein Unsicherheitsfaktor verbleibt. Außerdem wird die Bedienung der Befüllungseinrichtung vereinfacht.
Jedoch ist es bei diesen Befüllungseinrichtungen immer noch erforderlich, die Sollwertdaten für die Eingabe in die Tastatur zu kennen. Hierzu sind im allgemeinen Tabellen vorhanden, auf denen die wichtigsten Reifendruckwerte in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp und ggf. vom Reifentyp abgelesen werden können.
Dies ist allerdings zeitaufwendig und fehleranfällig. Außerdem sind auf den üblichen Tabellen nur representative wenige Reifentypen aufgeführt, so daß für andere Reifentypen der richtige Reifendruck allenfalls geschätzt werden kann.
Durch die Erfindung wird das Problem gelöst, wie eine gattungsgemäße Befüllungseinrichtung auszulegen ist, damit das Einstellen des Reifendrucks auf den Sollwert schneller und in Anpassung an den jeweiligen Reifentyp zuverlässiger erfolgen kann.
Zur Lösung dieses Problems weist die Sollwertvorgabeeinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Befüllen eines Fahrzeugreifens einen Dateneingang zur selbsttätigen Erfassung von für den Sollwert relevanten Parameterwerten auf.
Da gemäß der Erfindung die Sollwertvorgabeeinheit einen Dateneingang zur selbsttätigen Erfassung von für den Sollwert relevanten Parameterwerten aufweist, brauchen diese Daten vor ihrer Eingabe nicht mehr zeitraubend und fehleranfällig beschafft zu werden. Vielmehr werden sie von dem Fahrzeug selbst bereitgestellt, dessen Reifen gefüllt werden sollen.
Die für den Sollwert relevanten Parameterwerte können insbesondere der Reifentyp, die Reifenposition (vorn oder hinten), die Reifenart (Sommer- oder Winterreifen), ggf. auch der Fahrzeug- und/oder Motortyp sowie die Beladung umfassen, die die Sollwertvorgabeeinheit ggf. mit weiteren Parametern selbsttätig zum Sollwert verknüpft.
Die selbsttätige Parametererfassung kann zum Beispiel bedeuten, daß die Sollwertvorgabeeinheit der Befüllungseinrichtung eine Schnittstelle zu einem Bordcomputer des Fahrzeugs umfaßt, der zur Ausgabe von für den Sollwert relevanten Parameterwerten ausgebildet ist. Ebenso kann aber auch eine Schnittstelle zu einem Servicestecker des Fahrzeugs vorgesehen sein, der zur Ausgabe von für den Sollwert relevanten Parameterwerten ausgebildet ist.
Zusätzlich oder alternativ kann der Dateneingang zur selbsttätigen Datenterfassung mindestens einen Sensor zur Abtastung mindestens eines Codierelements aufweisen, welches einen für den Sollwert relevanten Parameterwert repräsentiert. Ein solches Codierelement kann zum Beispiel am Reifen, an der Felge, auf der Radkappe, im Reifenventil am Fahrzeug, etwa am Radkasten, und/oder am Fahzeugschlüssel, am Schlüsselbund oder einer Servicekarte in Form eines Magnetbandstreifens angebracht sein. Dadurch kann die entsprechend ausgelegte
Sollwertvorgabeeinheit einen oder mehrere relevante Parameter selbsttätig empfangen und zu dem Sollwert des Reifendrucks verarbeiten. Die Bedienungsperson braucht insoweit keine Daten einzugeben, wodurch Arbeit, Zeit und Fehlerrisiken gespart werden. Allerdings kann zusätzlich eine Dateneingabeeinheit vorgesehen sein, um den Sollwert des Reifendruckes auch willkürlich z.B. in Anpassung an die Beladung des Fahrzeugs ändern zu können.
Das Codierelement kann beispielsweise im oder am Reifenventil verwirklicht werden, indem z.B. der im Ventil befindliche, zu dessen Öffnen vorhandene Druckbolzen oder ein auf das Reifenventil aufgesetzter bzw. in dieses eingesetzter
Zwischenadapter als mechanischer Datenträger charakteristisch ausgebildet wird. Ein Codierelement innerhalb des Reifenventils kann auch die Form eines im Reifenventil angeordneten elektrischen Miniaturwiderstands annehmen, dessen Wert einen bestimmten Parameter oder eine bestimmte Kombination von
Parametern repräsentiert. Weiter ist es z.B. möglich, einen auf das Reifenventil aufgesetzten oder in dieses eingesetzten und daran befestigten Zwischenadapter vorzusehen, der das Codierelement insbesondere in Form eines digitalen Informationsspeichers aufweist. Entsprechend ist dann im Fülladapter des Befüllungsgeräts eine Schnittstelle zum Auslesen der in dem Informationsspeicher gespeicherten Information vorgesehen.
Ferner kann der selbsttätige Sensor z.B. ein Barcode-Leser sein, der einen am Reifen oder in der Nähe des Reifens am Kraftfahrzeug oder auch an einem Schlüsselanhänger oder einer Servicekarte od. dergl. angeordneten Balkencode liest. Als Codierelemente kommen alle mit oder ohne Kontakt von einem Sensor oder einem Rechner abfragbaren elektrischen, elektronischen, optischen und/oder mechanischen Informationsspeicher in Betracht. Hierunter fallen auch Transpondersysteme, d.h. Systeme, bei denen ein als Abfrageeinheit ausgebildeter Sensor ein Abfrage-Funksignal aussendet, aus dessen Energie eine abgefragte Einheit ein Antwort-Funksignal erzeugt. Ein solches Codierelement kann sogar innerhalb des Reifens angeordnet werden. Auch andere kontaktlose Abfragesysteme sind möglich, wie beispielsweise ein induktives kontaktloses Abfragesystem.
Als Codierelement kommt prinzipiell jedes elektrische Bauteil in Betracht, das durch eine elektrische Eigenschaft, wie Widerstand, Kapazität, Induktivität, Durchbruchspannung einer Zener-Diode o.dgl., einen Sollwert für den Reifendruck, insbesondere den für Normtemperatur geltenden Sollwert, repräsentieren kann. Weiter kann das Codierelement auch als digitaler Informationsspeicher insbesondere mit serieller oder paralleler Schnittstelle ausgebildet sein.
Wird ein austauschbares oder umcodierbares Codierelement verwendet, kann bei Benutzung desselben Reifens an einem anderen Wagentyp oder an einer anderen Wagenposition einfach das Codierelement vom Reifenfachmann ausgewechselt bzw. umcodiert werden, wodurch die Funktion der selbsttätigen Übermittlung eines korrekten Parameterwerts auch beim Befüllen des Reifens durch einen Nicht-Fachmann erhalten bleibt.
Die Sollwertvorgabeeinheit kann auch mehrere alternative Dateneingänge zur selbsttätigen Erfassung von für den Reifendruck-Sollwert relevanten Parameterwerten aufweisen, wodurch Fahrzeuge mit unterschiedlichen Codierelementen bedient werden können. Ferner besitzt die Sollwertvorgabeeinheit vorteilhaft auch einen Dateneingang zur manuellen Eingabe von für den Sollwert relevanten Parameterwerten. Ein solcher Parameterwert kann z.B. unmittelbar der Sollwert selbst sein oder ein oder mehrere mittelbare Parameterwerte (insbesondere Fahrzeug-, Motor-, Reifentyp, Beladung, Reifenposition, Reifenart) umfassen, welche die Sollwertvorgabeeinheit ggf. mit weiteren Parametern selbsttätig zum Sollwert verknüpft.
Ein zusätzliches Problem beim Befüllen von Reifen mit Gas besteht darin, daß die bisher genannten Parameter zwar eine rechnerische Verknüpfung zur Vorgabe von dem Einzelfall Rechnung tragenden Sollwerten erlauben, der richtige Reifendruckwert aber auch deutlich temperaturabhängig ist. Die herkömmlichen Tabellenwerte beziehen sich jeweils auf "kalte" Reifen, also auf Reifen bei einer Normaltemperatur von ca. 25°C. Durch höhere oder niedrigere Umgebungstemperaturen, durch Sonneneinstrahlung oder -abschattung oder durch mehr oder weniger starke Walkarbeit eines Reifens kann dessen Temperatur indes weit von der Normaltemperatur abweichen. Wenn sein Gasdruck dann überprüft wird, erscheint dieser zu hoch (mit der Gefahr, daß fälschlicherweise Luft abgelassen wird) bzw. zu niedrig (mit der Gefahr, daß fälschlicherweise Luft nachgefüllt wird).
Um in der Sollwertvorgabeeinheit vorteilhaft auch die Temperatur zu berücksichtigen, wird deshalb vorgeschlagen, eine Temperatur-Meßvorrichtung zum Messen der Temperatur des Reifens, der Temperatur der Reifenfelge oder des Reifenventils, der Temperatur des im Reifen befindlichen Gases, der Temperatur des in der Druckleitung herangeführten Gases und/oder der Temperatur der Umgebungsluft vorzusehen.
Dadurch kann der richtige Sollwert für einen Reifen auch dann vorgegeben werden, wenn die Reifen- oder Lufttemperatur von der Normaltemperatur abweicht.
Die Temperatur kann nach ihrer Messung angezeigt und dann manuell in einen zugehörigen Dateneingang der
Sollwertvorgabeeinheit eingegeben werden. Ein die gemessene Temperatur repräsentierendes Ausgangssignal kann aber auch selbsttätig direkt von der Temperatur-Meßvorrichtung an einen entsprechenden Dateneingang der Sollwertvorgabeeinheit ausgegeben werden, beispielsweise über eine Schnittstelle zum Bordcoputer, der seinerseits eine Schnittstelle zu einem Reifentemperatursensor aufweist, oder über einen digitalen Informationsspeicher, beispielsweise in Form einer integrierten elektrischen Schaltung, in dem die übrigen für den Reifendruck- Sollwert relevanten Parameter gespeichert sind und der mit einer Temperaturmeßschaltung in Verbindung steht, von welcher die jeweils aktuelle Temperatur in den Speicher eingelesen wird. Die Temperatur-Meßvorrichtung kann ein temperaturempfindliches elektrisches Bauteil, etwa einen temperaturabhängigen Widerstand, ein Thermoelement o.dgl., aufweisen. Eine Messung auf Distanz ist zum Beispiel durch Verwendung eines infrarotempfindlichen Bauteils möglich. Es kann auch vorgesehen werden, eine Probe des Gases, dessen Temperatur gemessen werden soll, aus dem Reifen bzw. aus der Druckleitung zu entnehmen und die Messung extern vorzunehmen. Der Normalfall wird jedoch sein, die Reifentemperatur zu erfassen. Insbesondere kann die Temperatur des Ventils gemessen werden, indem zum Beispiel der Temperatursensor ein Bestandteil des in der
Druckleitungsmündung befindlichen Druckbolzens zum Öffnen des Ventils ist.
Der Bordcomputer kann zum Beispiel eine Schnittstelle zu einem Reifentemperatursensor aufweisen und unter anderem aufgrund der empfangenen Temperaturdaten den Sollwert für den Reifendruck berechnen und zur Anzeige bringen, worauf der Benutzer diesen fertigen Wert in die Sollwertvorgabeeinheit der Befüllungseinrichtung manuell eingibt. Es ist auch möglich, eine Schnittstelle zu einem derartigen Bordcomputer vorzusehen, so daß die Temperaturinformtion über die Reifenfülleinrichtung selbsttätig ausgelesen und verarbeitet werden kann.
Es versteht sich bei allen Ausführungsformen, daß an diese der Dateneingang zur selbsttätigen Erfassung von für den Reifendruck-Sollwert relevanten Parameterwerten der erfindungsgemäßen Befüllungseinrichtung angepaßt ist und die erfindungsgemäße Befüllungseinrichtung ausgelegt ist, die erfaßten Parameterwerte zu dem gewünschten Reifendrucksollwert zu verarbeiten und diesen sodann einzusteuern.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Befüllungseinrichtung für Fahrzeugreifen, bei der für den Druck-Sollwert relevante Daten sowohl manuell als auch selbsttätig eingegeben werden können ;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Reifenventil, das in einer erfindungsgemäßen Befüllungseinrichtung vorteilhaft verwendet werden kann;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Ventilstutzen eines Reifenventils und einen aufgesetzten Adapter des Befüllungsgerätes, mit dem gleichzeitig die Luft zugeführt und ein am Reifenventil angebrachter digitaler Informationsspeicher abgefragt wird;
Fig. 4 einen Längschnitt des Endes eines Ventilstutzens mit eingebautem Einsatz, in welchem der digitale Informationsspeicher untergebracht ist; und
Fig. 5 und 6 zwei schematische Ausführungsformen von Informationsspeicherträgern, die in dem Einsatz nach Fig. 4 untergebracht sein können.
Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Befüllungseinrichtung wird ein Reifen 1 befüllt, indem Druckluft aus einem Vorratsbehälter 10 über ein steuerbares Ventil 11, eine Druckleitung 12 und einen Adapter 13 in das Reifenventil 2 geleitet wird. Bei dem Reifen handelt es sich vorzugsweise um einen
Kraftfahrzeugreifen, der mit Druckluft befüllt wird. Zu denken ist aber auch an Reifen nicht-motorisierter Fahrzeuge, wie Fahrradreifen, und an eine Befüllung mit anderem Gas als Luft, etwa Helium bei Rennfahrrädern.
Der Sollwert des zu erzielenden Reifendrucks kann von verschiedenen Parametern abhängen, insbesondere vom Fahrzeug-, Motor- und Reifentyp (Gürtelreifen, Radialreifen etc.), der Beladung, der Reifenposition (Vorder- oder Hinterachse) und der Reifenart (Sommer- oder Winterreifen). Hinzu kommt noch die Abhängigkeit von der Temperatur. Der zu einem Satz von Parametern gehörige Sollwert wird durch eine Sollwertvorgabeeinheit 14 einer Regeleinheit 15 vorgegeben. Diese empfängt ferner, nämlich über eine Leitung 16, ein den Istwert des Reifendrucks repräsentierendes Signal. Die Regeleinheit 15 bildet die Differenz zwischen Sollwert und Istwert des Reifendrucks und stellt über einen Regler 18 das steuerbare Ventil 11 selbsttätig in der Weise, daß die
Differenz zwischen Soll- und Istwert minimal, idealerweise zu Null, wird. Wenn der Istwert von einem höherem Wert als dem Sollwert ausgeht, d.h. wenn im Reifen zunächst Überdruck vorliegt, wird das steuerbare Ventil 11 von der Regeleinheit 15 in eine Ablaßstellung gebracht, in der Luft aus dem Reifen in die Umgebung abgelassen wird, bis der Sollwert erreicht ist.
Der zu einem Satz von Parametern gehörige Sollwert des Reifendrucks kann zum Beispiel über eine Tastatur 17 unmittelbar in die Sollwertvorgabeeinheit 14 eingegeben werden; in diesem Fall bedarf es keiner weiteren manuellen oder selbsttätigen Dateneingabe oder -Verarbeitung. Der vom Benutzer manuell einzugebende Sollwert kann zum Beispiel aus einer Tabelle oder von einer Anzeigeeinheit eines Fahrzeug-Bordrechners abgelesen werden. Ein solcher
Bordcomputer kann die erforderlichen Parameter von einem Reifenfachmann nach der Reifenmontage eingespeichert bekommen haben und/oder aus aktuell abgefragten Fahrzeug-Sensordaten zur weiteren Verarbeitung und Verknüpfung gewinnen.
Alternativ kann die Sollwertvorgabeeinheit 14 einen Teil (oder im Extremfall alle) der für die Sollwert-Ermittlung erforderlichen Parameter selbsttätig empfangen, während dann nur die restlichen Parameter manuell eingegeben zu werden brauchen. Zum Beispiel wird der Beladungszustand manuell über die Tastatur 17 eingegeben, während ein Barcode-Leser 22 einen am Reifen oder Radkasten angebrachten Balkencode abliest, um der Sollwertvorgabeeinheit 14 Angaben über Reifentyp, -art und -position über eine Leitung 23 zu liefern. Daten betreffend den Fahrzeug- und Motortyp kann die Sollwertvorgabeeinheit 14 über eine Schnittstelle 19 dem Bordcomputer 20 des Fahrzeugs entnehmen. Der Bordcomputer 20 kann gegebenenfalls auch die Daten über Reifentyp und -art gespeichert haben und an die Sollwertvorgabeeinheit 14 ausgeben; in diesem Fall brauchen diese Daten nicht mehr anderweitig ermittelt zu werden. Die Reifentemperatur kann, wie unten im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert, indirekt mittels eines Temperatursensors 24 erfaßt werden, der die Temperatur des Druckbolzens 30 des Reifenventils 2 in ein elektrisches Signal, z.B. eine Thermospannung, umsetzt und über eine Leitung 25 an einen zugehörigen Dateneingang der Sollwertvorgabeeinheit 14 weitergibt, wo das Signal nach einer Analog-Digital-Wandlung digital weiterverarbeitet, insbesondere in einem programmgesteuerten Mikroprozessor zur Berechnung des Reifendruck-Sollwerts verwendet werden kann. Ggf. kann als weiterer Parameter noch die Temperatur der Druckluft im Vorratsbehälter 10 berücksichtigt werden, soweit sie von Einfluß auf den temperaturabhängigen Sollwertdruck ist.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Schnittdarstellung ein für die Befüllungseinrichtung nach Fig. 1 geeignetes Reifenventil 2 mit aufgesetzter Mündung der Druckleitung 12, d.h. mit aufgesetztem Adapter 13. Das Reifenventil 2 besitzt einen Druckbolzen 30, der zum Öffnen des Ventils dient; wenn nämlich der Adapter 13 auf das Reifenventil 2 geschoben wird, wird der Druckbolzen 30 ein wenig in das Innere des Ventils gedrückt und gibt dabei einen Strömungskanal für die ein- bzw. austretende Luft frei. Das den Druckbolzen 30 betätigende Gegenstück im Adapter 13 kann vorzugsweise Bestandteil des Temperatursensors 24 sein, von dem die Leitung 25 zu einem Dateneingang der Sollwertvorgabeeinheit 14 führt.
Im Reifenventil 2 ist ein Codierelement angeordnet, welches Angaben über einen für den Reifendruck-Sollwert relevanten Parameter oder Satz von Parametern abzuleiten gestattet. Zum Beispiel kann ein vorzugsweise austauschbarer elektrischer Miniaturwiderstand 41 charakteristischen Werts zwischen den Druckbolzen 30 und einen metallischen Gewindeansatz 40 des Reifenventils 2 geschaltet werden. Dann kann über eine mit einem Dateneingang der Sollwertvorgabeeinheit 14 verbundene Leitung 26, die am Mundstück des Adapters 13 angeschlossen ist und dadurch beim BefüllungsVorgang elektrischen Kontakt zum Gewindeansatz 40 erhält, der elektrische Widerstand zwischen den Leitungen 25 und 26 gemessen werden und somit automatisch die erwähnte Parameterangabe gewonnen werden, ohne daß ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich wäre. Temperaturmessung am Ventil und gleichzeitige Erfassung mindestens eines weiteren Parameters, z.B. des Reifentyps od. dgl. , können damit ohne Zusatzaufwand erzielt werden und in die Ermittlung des geeigneten Sollwerts einfließen, der im anschließenden selbsttätigen Regelungsvorgang verwendbar ist.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 3 ist an dem Ventilstutzen 48 dicht am Gummiwulst des Reifenventils 2 ein Ring 42 befestigt, in dem innerhalb von elektrisch isolierendem Material ein digitaler Informationsspeicher 43 eingebettet ist, in dem für den Reifendrucksollwert relevante Parameterdaten gespeichert sind. Der Informationsspeicher ist über Anschlüsse einerseits mit einem stirnseitigen Kontaktring 47 und andererseits mit dem metallischen Ventilstutzen 48 verbunden, in den der Druckbolzen 30 eingesetzt ist. An dem Adapter 13 des Reifenfüllgeräts ist ein zentraler Andruckbolzen 46 elektrisch isoliert angebracht, der mit dem Druckbolzen 30 zu dessen Niederdrücken zusammenwirkt. Außerdem ist an dem Adapter 13 über eine Feder 41 ein Kontaktstutzen 45 abgestützt, der mit dem Kontaktring 47 zusammenwirkt. Beim Andücken des Adapters 13 wird einerseits über den Andruckbolzen 46 der Druckbolzen 30 des Reifenventils 2 niedergedrückt und andererseits kommt der Kontaktstutzen in Kontakt mit dem Kontaktring. Daher kann die im Informationsspeicher 43 gespeicherte Information über am Andruckbolzen 46 bzw. am Adapter 13 angeschlossene Datenleitungen 49 ausgelesen werden.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 4 ist in den Ventilstutzen 48 des Reifenventils 2 ein Ventileinsatz 60 eingeschraubt, in den ein einen digitalen Informationsspeicher aufnehmender Informationsspeicherträger 61 eingesetzt ist. Der Informationsspeicher ist nach Fig. 5 ein Transponderchip 62, aus dem die gespeicherte Information mittels eines im Adapter des Reifenfüllgerätes untergebrachten Lesesensors oder Lesekopfes berührungslos, z.B. induktiv, ausgelesen werden kann. Nach Fig. 6 hingegen ist in dem
Informationsspeicherträger 61 als Informationsspeicher eine integrierte Schaltung 63 in Isoliermaterial eingebettet, die an eine obere und eine untere Kontaktplatte 64, 65 angeschlossen ist. Die untere Kontaktplatte 65 gelangt beim Aufsetzen des Fülladapters durch Verschieben des Informationsspeicherträgers 61 mit dem metallischen Druckbolzen 30 des Reifenventils 2 in elektrischen Kontakt, wodurch eine elektrische
Leitungsverbindung mit dem metallischen Ventileinsatz 60 oder dem Ventilstutzen hergestellt ist. Im Fülladapter sind Gegenkontakte angeordnet, die mit der oberen Kontaktplatte 64 bzw. dem Ventileinsatz 60 zum Auslesen der in der in der integrierten Schaltung 63 gespeicherten Information in Kontakt gelangen.
Die Informationsspeicher 43 bzw. 61 weisen eine serielle Schnittstelle auf, bei der der Energie- und Informationsaustausch über mindestens zwei Leitungen erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum Befüllen eines Fahrzeugreifens (1) mit Gas, insbesondere Luft, mit einer Druckleitung (12) zum Heranführen von Druckgas an das Reifenventil (2) und einer
Druck-Meßvorrichtung (16) zum Messen des Istwerts des im Reifen (1) herrschenden Gasdrucks, wobei eine Sollwertvorgabeeinheit (14) zur Vorgabe eines Sollwerts für den im Reifen (1) herzustellenden Gasdruck, und eine Regeleinheit (15, 18) zur selbsttätigen Minimierung der Differenz zwischen Sollwert und Istwert vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertvorgabeeinheit (14) einen Dateneingang (19, 22, 25, 26) zur selbsttätigen Erfassung von für den Sollwert relevanten Parameterwerten aufweist.
2. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dateneingang zur selbsttätigen Parametererfassung eine Schnittstelle (19) zu einem Bordcomputer (20) oder einem Servicestecker des Fahrzeugs umfaßt, der zur Ausgabe von für den Sollwert relevanten Parameterwerten ausgebildet ist.
3. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dateneingang zur selbsttätigen
Parametererfassung mindestens einen Sensor (22, 24...26) zur Abtastung mindestens eines Codierelements (41) aufweist, welches einen für den Sollwert relevanten Parameterwert repräsentiert.
4. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Codierelement ein elektrisches Bauteil (41) vorhanden ist, das durch eine elektrische Eigenschaft, wie Widerstand, Kapazität, Induktivität, Durchbruchspannung einer Zener-Diode o.dgl., einen Sollwert für den Reifendruck, insbesondere den für Normtemperatur geltenden Sollwert, repräsentiert.
5. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Codierelement am Reifen (1), an der Felge, auf der Radkappe, im oder am Reifenventil (2) und/oder am Fahrzeug angebracht ist.
6. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Codierelement ein im Reifenventil (2) angeordneter elektrischer Miniaturwiderstand (41) vorgegebenen Werts dient.
7. Befüllungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Codierelement ein optischer Informationsspeicher, insbesondere ein Balkencode dient.
8. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Codierelement ein digitaler Informationsspeicher (43, 62, 63) vorgesehen ist.
9. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Informationsspeicher als integrierte Schaltung ausgebildet ist.
10. Befüllungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperatur-Meßvorrichtung (24, 25) zum Messen der Temperatur des Reifens (1), der
Temperatur des im Reifen befindlichen Gases, der Temperatur des in der Druckleitung herangeführten Gases und/oder der Temperatur der Umgebungsluft.
11. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (25) der
Temperatur-Meßvorrichtung (24) mit einem Temperatursignal- Eingang der Sollwertvorgabeeinheit (14) verbunden oder verbindbar ist.
12. Befüllungseinrichtung nach Anspruch 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur-Meßvorrichtung (24) an den digitalen Informationsspeicher angeschlossen ist.
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