WO2020035101A1 - Tyre pressure regulating apparatus and method for the operation thereof - Google Patents

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WO2020035101A1
WO2020035101A1 PCT/DE2019/100351 DE2019100351W WO2020035101A1 WO 2020035101 A1 WO2020035101 A1 WO 2020035101A1 DE 2019100351 W DE2019100351 W DE 2019100351W WO 2020035101 A1 WO2020035101 A1 WO 2020035101A1
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WO
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tire
sensor
pressure
slip
rim
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100351
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German (de)
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Inventor
Kristian Luge
Andreas Wenzel
Frank Beneke
Sebastian HARTWIG
Original Assignee
Kristian Luge
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/001Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving
    • B60C23/002Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving by monitoring conditions other than tyre pressure or deformation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/066Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel-centre to ground distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/08Tyres specially adapted for particular applications for agricultural vehicles

Definitions

  • the invention relates to a tire pressure control system for land vehicles with pneumatic tires according to the preamble of the first claim, in particular for agricultural vehicles, such as tractors, and for road vehicles, such as passenger cars, and a method for their operation according to the preamble of the seventh claim.
  • Tire pressure control systems are known for land vehicles with pneumatic tires, in particular in the agricultural sector, which set a new target air pressure in the system on the instruction of the driver who specifies a new tire air pressure. Furthermore, according to the state of the art, a certain preconfigured air pressure, which was previously defined manually for the road or field, can be called up directly via a memory key. Then this manual storage value is transferred to the air pressure system as above and this adjusts the air pressure according to this fixed specification. Furthermore, according to the state of the art, this manual storage value can be set via GPS referencing or via speed detection. This in turn triggers the fixed setting of the air pressure according to the manual air pressure specification mentioned in the case of "road travel” or "field travel". Manual overriding of the value by the driver is also possible.
  • DE 10 2004 029 736 A1 teaches a tire pressure adjustment system for adjusting the pressure of a tire mounted on a vehicle.
  • a pressure source assigned to the vehicle and at least one connecting line are provided, with which the pressure source is connected to a Tire is connectable.
  • the tire can be mounted on a rim.
  • a dividing means is provided within the space formed by the tire and the rim, with which this space can be divided into two chambers.
  • a limiting means is provided with which a volume expansion of a chamber can be limited to a predeterminable maximum volume, and that only the pressure in one of the two chambers increases in order to change the pressure of a tire is changing.
  • DE 42 32 240 A1 discloses a method for filling a pneumatic tire of a vehicle with the correct inflation pressure with a pneumatic tire inflation pressure monitoring device in the vehicle, in which at least the actual pressure of the inflation pressure of the associated pneumatic tire to a central monitoring unit is assigned to the individual pneumatic tires of the vehicle The central monitoring unit transmits and compares this with the corresponding inflation pressure target pressure, which takes into account, for example, the air temperature in the vehicle tire and the load condition of the vehicle, to determine the respective inflation pressure condition that is too high, too low or indicates the correct inflation pressure carried portable filling device at least the target pressure of the individual vehicle tires for storage.
  • the portable filling device for correcting and adjusting the air pressure of a pneumatic tire is brought into the vicinity of the relevant wheel by the operator and connected to the pneumatic valve for establishing a pressure connection with the pneumatic tire.
  • the current actual inflation pressure is automatically adapted to the target inflation pressure of the vehicle tire in question, which is stored in the portable inflation device.
  • DE 102 37 699 A1 discloses a method and a device for electronic tire pressure monitoring, comprising wheel electronics, by means of which the actual pressure and actual temperature in a vehicle tire can be determined, a central control unit, a display unit for Representation of the actual pressures standardized to a reference temperature with predefinable target pressures and a filling display for displaying information for filling a vehicle tire as a function of the recorded actual pressures, the set target pressures at the reference temperature being set to target pressures at the current one
  • the actual temperature of the vehicle tires can be converted by the control unit and can be shown on a filling display.
  • DE 199 41 962 C2 discloses a method and a device for processing information on vehicle states and environmental information by means of a control unit and a display unit, the control unit being able to access vehicle status data and environmental information from various control units and sensors.
  • the device comprises a control unit, an input unit and a display unit, the control unit being able to access the data from vehicle state sensors and control units.
  • the data processed by the control unit can then be displayed on the display unit, the control unit structuring the functionally subdivided the recorded vehicle status data, as a result of which the motor vehicle driver can easily and systematically obtain information about the individual vehicle statuses or environmental conditions.
  • the control unit compares the recorded actual values with specified target pressures or receives this data directly from an associated control unit. If the control device then detects a critical vehicle state, this is highlighted optically and / or in the form of a pictogram, so that the motor vehicle driver can quickly and easily visually detect this critical vehicle position.
  • the information to be processed can be divided into three groups, namely the vehicle status, travel data, and
  • DE 10 2009 017 572 A1 teaches a tire pressure monitoring system for a vehicle with at least one gas-filled tire of the vehicle, which has a pressure measuring device for measuring the actual pressure in the tire.
  • An actual pressure signal corresponding to the actual pressure can be fed from the pressure measuring device to a control unit.
  • the control unit has a memory in which a target pressure can be stored, the control unit being able to compare the actual pressure with the target pressure. If the actual pressure and the target pressure match or closely match, the control unit can generate a signal and can send it to a signal generator for triggering a message.
  • DE 10 2009 051 403 A1 discloses a tire pressure monitoring system for controlling the compressed air loading of at least one air-sprung tire of a motor vehicle via a central compressed air-carrying working line of a control valve which can be controlled electrically by a control unit and is connected to a compressed air source on the supply pressure side, the control unit determining the control valve in accordance with a sensor technology
  • Pressure requirement activated in the tire a throttle being inserted into the working line for sensor-technical determination of the pressure requirement, the pressure being branched off at a first point in the flow direction before and at a second point in the flow direction after the throttle by the pressure difference across the throttle on both sides supply mechanical pressure compensator unit, which, in cooperation with an electrical switch unit, reports an electrical binary ventilation signal if the pressure compensator unit detects a significant positive or negative pressure difference across the throttle.
  • DE 10 2009 011 284 A1 discloses a profile-changing tire, in particular for passenger cars and trucks, in which a running ring is firmly attached to a supporting base tire by vulcanization.
  • the outside of the race is provided with tread lugs.
  • Chambers are embedded in the inside of the race.
  • the chambers form a large number of membrane cylinders with the ring grooves of the base tire.
  • All diaphragm cylinders are hydraulically loaded.
  • the hydraulic pressure is applied by a hydraulic pump in the vehicle.
  • the pressure line leads to the tread change tire via a rotary feed via the wheel axle and rim.
  • the membrane cylinders are activated, the height of the tread lugs is increased.
  • the profile changes from a dry to a wet profile or from a summer to a winter profile.
  • topological conditions such as terrain inclination in the direction of travel and across it
  • a control device for an electric parking brake for controlling an electric actuator for actuating the parking brake comprising a slope determination unit for determining the slope of a road surface based on at least one change in the vehicle speed, and a braking force setting unit.
  • the braking force setting unit sets, according to an inclination of the road surface determined by the inclination determination unit, the braking force of the parking brake to an inclination braking force that is larger than the braking force for a flat surface that is set when the vehicle stops on a flat surface.
  • the braking force setting unit sets the braking force to the inclination braking force if, after an inclination braking force braking state has been deactivated, the vehicle stops again without exceeding a predetermined vehicle speed.
  • Also known from DE 10 2004 032 730 A1 is a method for determining the longitudinal tire stiffness for use in a longitudinal dynamics or driving stability control system of a motor vehicle, the one on a driven or braked vehicle wheel or the one on a driven or braked vehicle. Axis determined adhesion is set in relation to the drive or brake slip on this wheel or on this axis.
  • the inclination of the roadway or the vehicle body is also permanently determined or in the case of a determination of the tire longitudinal stiffness, a determination of the tire longitudinal stiffness is only ruled out even if the boundary conditions are permitted, even if the inclination of the roadway or the vehicle body exceeds a certain threshold.
  • the respective inclination can be determined via an inclination sensor installed in the vehicle or by means of a longitudinal acceleration sensor taking into account the longitudinal vehicle acceleration derived from the present wheel speeds or from a total balance of forces of the forces acting on the vehicle in the longitudinal direction.
  • the power of the drive can be transferred to the ground with the best efficiency without optimal ballasting, without at the same time putting unnecessary strain on the ground and accepting other negative effects such as higher fuel consumption.
  • the driver has to visually assess whether the ballasting has to be adjusted if necessary.
  • the optimal ballasting is related to the tire pressure.
  • the permissible maximum driving speed is related to the tire pressure.
  • Air also in relation to terms such as pneumatic tires, air-filled tires, etc., is also any other gas in the sense of this invention that can be used to inflate tires.
  • target pressure and actual pressure always refer to the tire pressure inside the tire.
  • the object of the present invention is a tire pressure control system for driven and non-driven
  • Land vehicles can be all passenger cars and trucks, in particular agricultural vehicles, for example tractors and tractors, trucks and trailers.
  • functions for optimizing the tire pressure are to be provided in order to, among other things, depend on the situation
  • Advantageous embodiments are shown in the subclaims.
  • the essence of this tire pressure control system according to the invention is that it determines and sets the desired pressure values that are optimized in a control unit by means of further sensors and incorporating the sensor values detected by the sensors beyond the state of the art
  • a tire pressure control system which comprises at least one pressure sensor for detecting the pressure in at least one tire of the vehicle as the actual pressure and at least one tire pressure controller, the tire pressure controller using the control of controllable compressed air valves for increasing and decreasing the tire pressure in the tire of the vehicle is used.
  • the tire pressure controller determines control signals for the compressed air valves from the supplied actual pressure sensor value and a predetermined value for the target pressure with the aim of minimizing the pressure difference between the actual and target pressure by increasing or decreasing the tire pressure.
  • the air from a compressed air supply usually a compressor with or without a pressure storage container, can be pressed into the tire via a controlled compressed air valve.
  • the air can be released from the tire into the environment via a controlled compressed air valve.
  • the control unit can take over control functions of the tire pressure regulator, in particular the comparison of the actual and target pressure and the Determination of control instructions for the compressed air valves.
  • the control unit can also control the compressed air valves directly.
  • At least one further sensor is used for the tire pressure control system according to the invention.
  • At least one further sensor can be used as a tire deformation sensor in order to detect the deformation of at least one tire.
  • the deformation can be detected by a sensor in the tire and / or outside the tire.
  • the sensor can be designed as a status sensor for detecting the height of the tire.
  • the condition sensor can be designed as a distance sensor which is attached to the rim and detects the distance between the rim base and the inside of the tread of the tire.
  • the sensor can also be designed as a side condition sensor for detecting the inclination of the tire side.
  • the side condition sensor can be designed as a distance sensor, which is attached to the rim, preferably on the rim edge, and detects the distance to the inside of the tire side.
  • the sensor can also be designed as a flex sensor, or as a group of bend sensors, which are located on the inside on the surface or embedded in the tire material of the tread and / or on the flank (s).
  • the at least one bending sensor enables the shape and the deformation of the tire to be detected.
  • a bending sensor on or in the tread particularly detects the curvature of the tire when the tire pressure is too low.
  • a bending sensor on or in the side of the tire detects the deformation caused by the tire flexing and the inclination of the side of the tire.
  • a group of bend sensors can also be used as a graded bend sensor. Bending sensors of different lengths in different lengths, for example 5, 10, 15, 20 and 25 centimeters long, are used in parallel close to each other. Each bending sensor supplies only one value for the bending angle and is therefore not very meaningful for the detailed detection of the shape of the tire or its tread or flanks. By bringing together several sensors as a stepped bending sensor, several bending angles can be recorded for a detailed detection of the shape of the tire.
  • An offset arrangement of bending sensors can also be used, which is particularly advantageous for detecting the shape of the tread.
  • Each arrangement of the sensors is encompassed by the invention in a group of bending sensors which enable detection of the shape or the deformation of the tire.
  • the bending sensors are arranged in and on the tread, preferably in the rolling direction, and in and on the flanks, preferably radially to the wheel axis.
  • the bending sensors in and on the flanks can extend into the tread. Bend sensors can also be arranged in and on the tread crosswise to the rolling direction.
  • the tire experiences the maximum deformation on the contact surface on the ground. This maximum deformation provides the sensor value that is used to determine the target pressure. If one measuring point is used for each sensor, the maximum deformation is determined once for each wheel revolution. With large bikes, the distance covered can be several meters.
  • a minimum of one condition sensor on the center of the rim and one flank condition sensor on the outer rim should be used for each wheel.
  • condition sensors and side condition sensors per wheel The use of several condition sensors and side condition sensors per wheel is possible.
  • the sensor values of the condition sensor and of the edge condition sensor are then used in each case, which indicate the maximum deformation.
  • the tire exhibits the greatest deformation, particularly when the tire pressure is low.
  • the more or less flat contact surface merges into the cylinder surface of the tire tread.
  • the flank there is strongly curved because the height of the tire is reduced due to the compression of the tire due to the load of the vehicle.
  • the sensors advantageously bending sensors, absorb these deformations. With these sensor values, the size and shape of the contact area or the contact area of the tire with the ground can be determined.
  • the bulldozzing effect can also be recorded. It shows itself in a dent in the tread of the tire in the area where the tread touches the ground in the direction of travel. The bulldozzing effect at a certain point on the tread is overcome when this point has reached the more or less flat contact surface. The depth and area of the indentation of the tread determines the extent of the bulldozzing effect.
  • the invention encompasses any detection of the deformation of tires. These include, for example, the use of distance sensors outside the tire, detection of the deformation by sensors in the material of the tire and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the deformation of only one or more or all of the tires. For optimal operation, sensors record the deformation of all tires.
  • At least one further sensor can be used as a tire slip sensor in order to detect the slip of at least one tire.
  • the slip to be taken into account occurs in two places on a vehicle: between the rim and the tire and between the tire and the ground.
  • Slip is understood to mean the difference in speeds, including rotational speeds, or distances traveled between two mechanical elements that are not connected to one another in a completely force-locking manner.
  • the slip between the rim and the tire must be recorded. It should be minimal and is normally zero when the tire pressure corresponds to the specified normal pressure and the tire is firmly on the rim. If the tire pressure drops, the pressure of the tire on the rim also decreases and the tire can slip on the rim, so have slip.
  • This slip can be detected by a sensor that detects the relative movement between the tire and the rim.
  • the sensor can be an optical motion sensor located on the rim edge, as is known from optical computer mice, which is aligned with the tire flank.
  • the invention also includes the use of several sensors per wheel.
  • the invention encompasses any detection of the slip between the rim and the tire.
  • detection of the slip between the rim and the tire include, for example, the use of optical and other sensors in and outside the tire, detection of the slip by sensors in the material of the tire or the rim and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
  • the slip between the tire and the ground must be recorded. It should assume an optimal value. This optimum value is close to zero when driving on firm, grippy ground like a road.
  • the optimal slip can be, for example, 12%, i.e. the tire tread covers 12% more distance than the distance traveled on the ground is long because the tire slides over the ground and / or this moves under the tread.
  • the optimal slip will never be kept exactly because the soil conditions are not completely homogeneous.
  • An optimal value range can therefore be assumed, for example 11% to 13%. It depends on the type of tire and the operating conditions. To detect this slip, it is advisable to record the speed of the vehicle over the ground and the speed of the tread of the tire and to determine the difference as a value for the slip from this.
  • the speed of the vehicle over the ground can be recorded using a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology.
  • the speed of the tread of the tire can be determined, for example, by detecting the speed of rotation or the revolutions per unit of time or the speed of the rim and multiplying it by the predetermined wheel diameter.
  • the slip between the rim and the tire is neglected because the tire pressure control system keeps it at a negligible value.
  • a system comprising at least one sensor for detecting the rotational speed of the rim of the wheel and a sensor for detecting the vehicle speed relative to the ground can be present as a sensor for detecting the slip between the rim or tire and the ground, the slip from the control unit Sensor values and the predetermined wheel diameter is determined as the relative speed between the speed of the wheel tread and the vehicle speed.
  • the invention encompasses every detection of the slip between the tire and the ground. These include, for example, the use of optical and other sensors outside the tire, detection of slip by sensors in the material of the tire or rim, the use of ultrasound Doppler effect sensors and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the slip between the tire and the ground of only one or more or all of the wheels. For optimal operation, sensors record the slip of all wheels. At least one further sensor or an existing sensor can be used as the vibration sensor in order to detect the vibration of the vehicle on the at least one wheel.
  • the invention encompasses any detection of the oscillation. These include, for example, the use of optical and other sensors on the vehicle as well as inside and outside of tires and detection through the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
  • sensors should be used in all wheels or at least one vibration sensor directly on the vehicle.
  • At least one further or an existing sensor can be used as a position sensor in order to record the vehicle position, speed and direction of travel as movement data.
  • the movement data enable in particular the anticipatory adjustment of the target pressure when driving on a route again. They can be recorded by a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology. Systems that are already in the vehicle can also be used. Every acquisition of movement data is encompassed by the invention.
  • At least one additional sensor or an existing sensor can be used as an environmental and vehicle property sensor in order to record environmental and vehicle properties as sensor values. These sensor values enable the determination of the target pressure to be further optimized. You can
  • the invention encompasses any detection of environmental and vehicle properties.
  • All sensed sensor values are fed to the control unit. This determines the target pressure for one, several or all wheels of the vehicle, the sensor values influencing the determination of the target pressure for each wheel.
  • the setpoint pressure is fed to the at least one tire pressure regulator, which effects the adjustment of the tire pressure.
  • the control unit can take over functions of the tire pressure regulator and, for example, compare the actual and target pressures and use them to provide control signals for the compressed air valves in order to guide air into the tires or to deflate them.
  • the basic task of the tires is to transmit drive power to the ground. It enables the work or transport performance. For every work task there is an optimal vehicle speed for an optimal efficiency of the implement use under the respective environmental conditions. For example, it can be 10 km / h when plowing, 20 km / h when mowing and 30 km / h when spraying. Because completing the work task with high efficiency basic task is, maintaining the working speed is the real goal of control.
  • the slip between the tire and the ground should be in the optimal range in order to achieve an optimally high level of efficiency for the transmission of the driving force to the ground.
  • the ballasting should be as low as possible, so as not to move an unnecessarily large amount of weight and not to unnecessarily burden the floor.
  • the slip between the rim and the tire is always kept to a minimum, for example less than 0.01 percent, and can therefore be neglected.
  • the control unit can output information. These can
  • Signals and control commands for forwarding to other systems in the vehicle for example control commands to a cruise control for adjusting the speed
  • control unit can be connected to at least one output device, which can also be an input and output device.
  • the invention encompasses any output, such as by means of a control unit, a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission, automatically output or queried manually.
  • information is output via a control unit that is positioned in the immediate vicinity of the driver.
  • control unit requires further information or parameters to determine the target pressures. These can - Information about the tires such as size, dimensions, type, profile and limit values for the tire pressure and for the deformation,
  • the control unit can be connected to at least one input device, which can also be an input and output device.
  • Parameters can be entered into the control unit during installation or during operation of the vehicle.
  • the invention encompasses any input, such as by means of a control unit, a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission or data interface, carried out automatically or manually.
  • information is entered via a control unit that is positioned in the immediate vicinity of the driver.
  • the invention also includes the combination of various input options, for example by means of an operating unit and a computer via a data interface.
  • the input and / or output device for example a control unit, can be integrated in the control device. If a control panel is used, it includes input and / or output modules.
  • a control panel which is usually permanently installed in the vehicle instead of a smartphone, tablet or other computer that can also be used, has the advantage that the control panel is robust, always available, easy to use and optimized for the task and not by other software can be influenced or disturbed.
  • the invention includes any type of input modules in the control panel, such as sliders, buttons, rocker and toggle switches and touch screens. Easy and intuitive sliders and buttons are used for optimal operation.
  • the invention encompasses any type of output modules in the control panel, such as lamps, LEDs, OLEDs, light segment displays and screens. Easy and intuitive LED displays are used for optimal operation and a screen is used for detailed output. All sensors are connected to the control unit. Thus, the control unit has all the sensor values detected by the sensors for determining the target pressure values.
  • the control unit can constantly adjust the target pressure or only if limit values, in particular those of optimal value ranges, are exceeded.
  • control unit Additional information and parameters are entered during installation or operation. They are also available to the control unit. These include in particular
  • the parameters can be fixed for the entire operating time or continuously adjusted taking sensor values into account.
  • the limit values for the maximum deformation of the tire are dependent on the vehicle speed, because a tire may be deformed less at high speed than when driving slowly.
  • the maximum control deviation and the maximum response time in the area of low tire air pressure for example below 1 bar, should be less than in the area of high tire air pressure, for example above 2 bar.
  • the maximum control deviation and the maximum response time can mutually influence one another, for example by reducing the maximum response time in the case of a large control deviation.
  • the tire pressure control system continuously determines the optimal target pressure for the tire pressure of at least one wheel.
  • the initial value is the normal pressure according to the manufacturer's instructions.
  • the control and regulation procedures described below can be used individually or in combination.
  • the target pressure is increased when the deformation of the tire is greater than the limit value for the maximum deformation. If, for example, the deformation is determined by the sensor values of the condition sensor and the side condition sensor, which are designed as distance sensors, the minimum values for the distance between the rim well and the inside of the tread and for the distance between the rim or rim edge and the inside of the tire flank are used as limit values for the Deformation set. Falling below these minimum distance values indicates that the maximum tire deformation has been exceeded and triggers an increase in tire pressure. If the deformation is determined by bending sensors, the values for the bending angles are used instead of the values for the distances between the distance sensors.
  • the setpoint pressure is reduced if the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of an associated optimum value range, and is increased if the slip between the rim and the floor is smaller than the minimum value of the associated optimal value range.
  • the target pressure is increased if the slip between the rim and the tire is greater than the limit value for the maximum slip between the rim and the tire.
  • the setpoint pressure is increased when the vehicle's vibration exceeds a limit value for the maximum vibration amplitude on at least one wheel.
  • the deflection of the wheel axles which can be detected as the maximum change in the values of the condition sensors on the contact surface of the tires within a measurement period of, for example, 10 seconds, is recorded as the vibration amplitude.
  • the value of the wheel with the maximum deflection determines the vibration amplitude of the vehicle.
  • the values for the bending angles are used instead of the values for the distances between the distance sensors.
  • the time is continuously determined as the response time, which passes from the determination of a new target pressure for the tire pressure until it is reached in the tire,
  • the movement data is used to determine the stored vehicle position, from which the tire pressure must be adjusted in advance when driving on this route again, in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation, and for this vehicle position the associated movement data is marked in the memory and / or stored separately together with the control deviation, and
  • the tire pressure is adjusted in advance from the stored vehicle position in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation by the control unit for each tire using the stored control deviation determines a target pressure and controls the at least one tire pressure regulator with this target pressure.
  • the control unit can determine information for the driver, provide it by means of at least one input and / or output unit, or influence the vehicle directly.
  • the display of information can be
  • Alphanumeric displays for example luminous digits, and / or
  • control unit can issue a recommendation for a reduction in the travel speed by means of an output unit, if
  • control unit can issue a recommendation for an increase in the ballasting by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of the range of the optimal slip with simultaneous maximum tire deformation.
  • the higher ballasting increases the pressure of the tire on the ground and reduces slippage.
  • control unit can issue a recommendation for a reduction in the ballasting by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is smaller than the minimum values of the range of the optimal slip and the Deformation of the tire is equal to or less than the minimum limit of the range of the optimal deformation.
  • the low slip and the low deformation of the tire indicate that too much ballast is being carried.
  • ballasting function the system sets an optimum of the tire pressures by means of a calibration run and saves the value for later calculation.
  • the calculation of the ballasting recommendation is carried out after the attachment of the work equipment. For this purpose, we carry out another adjustment run and determine a difference in the tire condition from this. This difference is then used to calculate the necessary ballasting weight. A uniform change of all tires can be regarded as optimal. If this is not the case, additional ballasting is required.
  • a ballasting recommendation is issued via the output unit.
  • control unit can issue a recommendation for a reduction in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is in the range of the optimal slip and the deformation of the tire is less than the minimum limit value of the range of the optimal deformation.
  • the slip is in the optimal range, but the deformation is again low, which again indicates that too much ballasting is carried.
  • the information determined by the control unit can be used to influence the vehicle directly beyond the adjustment of the tire pressure.
  • the vehicle speed can be adjusted by influencing the cruise control in order to work in the area of optimal slip between the tire and the ground.
  • Fig. 4 a schematic representation of a domed deformed
  • Fig. 13 a schematic representation of a section of a
  • Fig. 14 a schematic representation of a section of a
  • 15 a schematic representation of the bulldozzing effect
  • 16 a schematic representation of the deformation of the flanks of a tire
  • the tire pressure control system shown in Figure 1 is installed in a land vehicle, here a tractor as a working machine with pneumatic tires.
  • the tire pressure control system includes:
  • Tire slip sensors in the form of sensors for the detection of the rotational speed or the revolutions per unit of time or the speed (8) of the rim on each wheel,
  • FIG. 2 shows that the condition sensors (5) are advantageously located in the center of the rim well (38) and the flank condition sensors (19) are advantageously located on the outer edges of the rim well (38), on the rim edge (39).
  • FIG. 3 shows that the condition sensor (5) detects the height of the tire by detecting the distance (43) between the rim well (38) and the inside of the tread (40) of the tire.
  • the side condition sensor (19) detects the slope of the side of the tire by measuring the distance (42) captured between the rim edge (38) and the inside of the flank (41) of the tire.
  • FIG. 4 shows that the distance (43) between the rim base (38) and the inside of the tread (40) of the tire as the sensor value of the condition sensor (5) decreases when the height of the tire decreases as a result of deformation, including bulging ,
  • FIG. 5 shows that the distance (42) between the rim edge (38) and the inside of the flank (41) of the tire as the sensor value of the flank condition sensor (19) decreases when the flank (41) of the tire changes as a result of deformation inside tends.
  • FIG. 6 shows that the use of one measuring point or several sensor measuring points (45) for the state sensors (7) and the edge state sensors (19) is possible.
  • Figure 7 shows the front of an exemplary control panel (13) as an input and output unit. Shown are a number display (20), a switch (21), a pressure display for temporary changes (22), a slider (23), a pressure display for permanent changes (24), input key switch for pressure change (25), indicator lights for pressure change (26) , Red, yellow, green (27) and an output display (28).
  • a number display (20) Shown are a number display (20), a switch (21), a pressure display for temporary changes (22), a slider (23), a pressure display for permanent changes (24), input key switch for pressure change (25), indicator lights for pressure change (26) , Red, yellow, green (27) and an output display (28).
  • the number display (20) Shown are a number display (20), a switch (21), a pressure display for temporary changes (22), a slider (23), a pressure display for permanent changes (24), input key switch for pressure change (25), indicator lights for pressure change (26) , Red, yellow, green (27) and an output display (28).
  • FIG. 8 shows the schematic representation of a tire pressure regulator (4) according to the prior art with controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5), the actual pressure as sensor value (31) and a setpoint pressure value (32) being fed to the tire pressure regulator.
  • the tire pressure controller controls the air pressure valves (15) (36), by means of which the compressed air from the compressed air supply (5) can be let into the tire (2) via the tire valve (9) or air can be released from the tire (2) into the environment
  • Figure 9 shows the schematic representation of a tire pressure regulator system with a control unit (12), a Tire pressure regulator (4) and controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5).
  • the control unit (12) is supplied with the actual pressure as a sensor value (31) and at least one further sensor value (35).
  • Figure 10 shows the schematic representation of a tire pressure control with a control unit (12), controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5), the control unit (12) taking over the functions of the tire pressure regulator and controlling the compressed air valve (15) for each wheel.
  • the control unit (12) is supplied with the actual pressure as a sensor value and at least one further sensor value (35).
  • the control unit (12) uses the sensor values and other parameters to determine a target pressure, the setting of which is controlled by the compressed air valve (15) in the tire. According to the state of the art
  • Tire pressure control system which comprises at least one pressure sensor (3) for detecting the pressure in at least one tire (2) of the vehicle (1) as the actual pressure and at least one tire pressure regulator (4), the tire pressure regulator (4) being controlled by compressed air valves (15 ) to increase and decrease the tire pressure in the at least one tire (2) of the vehicle (1) is used.
  • the tire pressure controller (4) determines control signals for the compressed air valves (15) from the supplied actual pressure sensor value and a predetermined value for the target pressure with the aim of minimizing the pressure difference between the actual and target pressure by increasing or decreasing the tire pressure.
  • the air from a compressed air supply (5) usually a compressor with or without a pressure storage container, can be pressed into the tire via a controlled compressed air valve (15).
  • the air from the tire (2) can be released into the environment via a controlled compressed air valve (15) (FIG. 8).
  • the control unit can take over control functions of the tire pressure regulator (4), in particular the comparison of the actual and target pressure and the determination of control instructions for the compressed air valves (15) (FIG. 9).
  • the control unit can also directly control the compressed air valves (15) (Fig. 10).
  • At least one further sensor is used for the tire pressure control system according to the invention.
  • At least one further sensor can be used as a tire deformation sensor in order to detect the deformation of at least one tire (2).
  • the deformation can be detected by a sensor in the tire (2) and / or outside the tire (2).
  • the sensor can be designed as a condition sensor (7) for detecting the height of the tire.
  • the condition sensor (7) can be designed as a distance sensor which is attached to the rim and detects the distance (43) between the rim well (38) and the inside of the tread (40) of the tire (2) (FIG. 3).
  • the sensor can also be designed as an edge condition sensor (19) for detecting the inclination of the tire side (41).
  • the side condition sensor (19) can be designed as a distance sensor, which is attached to the rim (44), preferably on the rim edge (39), and detects the distance (42) from the inside of the tire side (41) (FIG. 3).
  • the sensor can also be designed as a flex sensor (47), English flex sensor, or as a group of flex sensors which are located on the inside on the surface or embedded in the tire material of the tread and / or on the flank (s) (41).
  • the at least one bending sensor (47) enables the shape and the deformation of the tire to be detected
  • a bending sensor (47) on or in the tread detects in particular the curvature of the tire (2) when the tire pressure is too low.
  • a bending sensor (47) on or in the side (41) of the tire detects the deformation caused by the tire flexing and the inclination of the side of the tire.
  • a group of bend sensors can also be used as a graded bend sensor.
  • Bending sensors (47) of different lengths and with a graduated length, for example 5, 10, 15, 20 and 25 centimeters long, are used in parallel close to one another (FIG. 12).
  • Each bending sensor (47) supplies only one value for the bending angle and is therefore not very meaningful for the detailed detection of the shape of the tire or its tread or flanks.
  • By bringing together several sensors (47) as a stepped bending sensor several bending angles can be recorded for a detailed detection of the shape of the tire (FIG. 12).
  • An offset arrangement of bending sensors (47) can also be used, which is particularly advantageous for detecting the shape and the deformation in one orientation (FIGS. 13, 14).
  • the bending sensors (47) are offset by 90 degrees in a grid-like manner, which is particularly advantageous for detecting the shape of the running surface (40) (FIG. 17).
  • the invention comprises each arrangement of the sensors in a group of bending sensors (47) which enable the shape or the deformation of the tire (2) to be detected.
  • the bending sensors are preferably arranged in and on the tread in the rolling direction or in a lattice-like manner and in and on the flanks (41) preferably radially to the wheel axis.
  • the bulldozzing effect (49) and the flanking of the flanks (50) can be determined by the detailed recording of the shape of the tire (2) and thus also the contact surface.
  • At least one bend sensor should be used in the tread (40) and one bend sensor in the flank (41).
  • Edge condition sensors (19) or bending sensors (47) per wheel are possible.
  • the sensor values of the condition sensor (7) and of the flank condition sensor (19) or of the bending sensors (47) are then used, which indicate the maximum deformation.
  • the invention encompasses any detection of the deformation of tires. This also includes, for example, the use of distance sensors outside the tire (2), detection of the
  • At least one further sensor can be used as a tire slip sensor in order to detect the slip of at least one tire.
  • the slip to be taken into account occurs in two places on a vehicle (1) on: between rim (34) and tire (2) and between tire (2) and floor.
  • the slip between the rim (34) and the tire (2) must be recorded. It should be minimal and is normally zero when the tire pressure corresponds to the specified normal pressure and the tire (2) is firmly on the rim (34). If the tire pressure drops, the contact pressure of the tire (2) on the rim (34) also decreases and the tire (2) can slip on the rim (34), that is to say have slip. This slip can be detected by a sensor that detects the relative movement between the tire (2) and the rim (34).
  • the senor can be an optical motion sensor located on the rim edge (39), as is known from optical computer mice, which is aligned with the tire flank (41).
  • the invention also includes the use of several sensors per wheel.
  • the invention encompasses any detection of the slip between the rim (34) and the tire (2).
  • detection of the slip between the rim (34) and the tire (2) include, for example, the use of optical and other sensors in and outside the tire (2), detection of the slip by sensors in the material of the tire (2) or the rim (34) and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera Sensor.
  • the slip between the tire (2) and the ground must be recorded. It should assume an optimal value. This optimum value is close to zero when driving on firm, grippy ground like a road.
  • the optimal slip can be, for example, 12%, that is, the tire tread travels 12% more than the distance traveled on the ground because the tire slides over the ground and / or moves it under the tread.
  • the optimal slip will never be kept exactly because the soil conditions are not completely homogeneous.
  • An optimal value range can therefore be assumed, for example 11% to 13%. It depends on the type of tire and the
  • the speed of the vehicle (1) above the ground can be recorded by a satellite navigation system (10) and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology.
  • the speed of the tread of the tire can be determined, for example, by detecting the speed of rotation or the revolutions per unit of time or the speed (8) of the rim and multiplying it by the predetermined wheel diameter.
  • the slip between the rim (34) and the tire (2) is neglected because the tire pressure control system keeps it at a negligible value.
  • a system comprising at least one sensor (8) for detecting the rotational speed of the rim (34) of the wheel and a sensor (10) for detecting can thus be used as a sensor for detecting the slip between the rim (34) or tire (2) and the ground of the vehicle speed relative to the ground, the slip by the control unit (12) from the sensor values and the predetermined wheel diameter as the relative speed between the Speed of the wheel tread and the vehicle speed is determined.
  • Every detection of the slip between the tire and the ground is encompassed by the invention.
  • These include, for example, the use of optical and other sensors outside the tire (2), detection of the slip by sensors in the material of the tire (2) or the rim (34), the use of ultrasonic Doppler effect sensors and detection by the Image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
  • sensors record the slip of all wheels.
  • At least one further sensor or an existing sensor can be used as the vibration sensor in order to detect the vibration of the vehicle (1) on the at least one wheel.
  • Every detection of the oscillation is encompassed by the invention.
  • These include, for example, the use of optical and other sensors on the vehicle as well as inside and outside of tires (2) and detection through the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
  • it is possible to detect the vibration of the vehicle (1) by means of the sensors in only one or more or all of the wheels or on the vehicle (1).
  • sensors should be used in all wheels or at least one vibration sensor directly on the vehicle (1).
  • At least one further or an existing sensor can be used as a position sensor in order to record the vehicle position, speed and direction of travel as movement data.
  • the movement data enable in particular the anticipatory adjustment of the target pressure when driving on a route again. They can be recorded by a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology. Systems which are already in the vehicle (1) can also be used. Every acquisition of movement data is encompassed by the invention.
  • At least one further sensor or an existing sensor can be used as an environmental and vehicle property sensor (11) in order to record environmental and vehicle properties as sensor values. These sensor values enable the determination of the target pressure to be further optimized. You can
  • the invention encompasses any detection of environmental and vehicle properties (11).
  • All detected sensor values are fed to the control unit (12). This determines the target pressure for one, several or all wheels of the vehicle (1), the sensor values influencing the determination of the target pressure for each wheel.
  • the setpoint pressure is fed to the at least one tire pressure regulator (4), which effects the adjustment of the tire pressure.
  • the control unit (12) can functions of the tire pressure regulator (4) and, for example, compare the actual and target pressures and use them to provide control signals for the compressed air valves (15) in order to guide air into the tires or to deflate them (FIGS. 8, 9, 10).
  • the slip between the rim and the tire is always kept to a minimum, for example below 0.1 percent, and can therefore be neglected. Therefore, the slip between the tire and the ground and the slip between the rim and the tire can be assumed to be the same and used.
  • the control unit (12) realizes the following functions.
  • the pressure in the tires increases as long as the deformation of each tire is not less than the limit value for the minimum deformation.
  • the value of the slip is in the optimal range, but the deformation of a tire (2) is less than the limit value for the minimal deformation, a recommendation for a reduction in ballast is issued.
  • ballast is complex, in practice during operation, for example plowing, changing the tire pressure and adapting the vehicle speed will be the primary reactions to a non-optimal slip.
  • the control unit (12) can output information. These can be
  • Signals and control commands for forwarding to other systems in the vehicle (1) for example control commands to a cruise control for adjusting the speed
  • control unit (12) can be connected to at least one output device, which can also be an input and output device.
  • the invention encompasses every output, such as by means of a control unit (13), a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission, automatically output or queried manually.
  • a control unit (13) which is positioned in the immediate vicinity of the driver.
  • the control unit (12) requires further information or parameters in addition to the sensor values to determine the target pressures. These can - Information about the tires (2) such as tire diameter, size, dimensions, type, profile and limit values for the tire pressure and for the deformation,
  • the control unit can be connected to at least one input device, which can also be an input and output device.
  • Parameters are entered into the control unit (12) during installation or during operation of the vehicle (1).
  • the invention encompasses any input, such as carried out automatically or manually, as by means of a control unit (13), a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission or data interface.
  • a control unit 13
  • a computer smartphone or data carrier
  • wired or wireless transmission or data interface for optimal operation, information is entered via a control unit (13) which is positioned in the immediate vicinity of the driver.
  • the invention also includes the combination of various input options, for example by means of an operating unit (13) and a computer via a data interface.
  • the input and / or output device for example an operating unit (13), can be integrated in the control unit (12). If a control unit (13) is used, it comprises input and / or output modules.
  • the use of a control unit (13), which is usually permanently installed in the vehicle, instead of a smartphone, tablet or other computer that can also be used, has the advantage that the control unit (13) is robust, always available, easy to use and optimized for the task and cannot be influenced or disturbed by other software.
  • the invention includes any type of input modules in the control unit (13), such as slide controls, buttons, rocker and toggle switches and touch screens. Easy and intuitive sliders and buttons are used for optimal operation.
  • the invention encompasses any type of output modules in the operating part (13), such as lamps, LEDs, OLEDs, light segment displays and screens. Easy and intuitive LED displays are used for optimal operation and a screen is used for detailed output.
  • the control unit (12) thus has all the sensor values detected by the sensors available for determining the target pressure values.
  • the control unit (12) can adapt the set pressure continuously or only when limit values, in particular those of optimal value ranges, are exceeded.
  • the tolerances for the detection of a new route can be fixed for the entire operating time or continuously adjusted taking sensor values into account.
  • the limit values for the maximum deformation of the tire are dependent on the vehicle speed, because a tire may be deformed less at high speed than when driving slowly. Likewise, for example, the maximum
  • Control deviation and the maximum response time in the area of low tire air pressure may be less than in the area of high tire air pressure, for example above 2 bar.
  • the maximum control deviation and the maximum response time can mutually influence one another, for example by reducing the maximum response time in the case of a large control deviation.
  • the tire pressure control system continuously determines the optimal target pressure for the tire pressure of at least one wheel.
  • the initial value is the normal pressure according to the manufacturer's instructions.
  • the control and regulation procedures described below can be used individually or in combination.
  • the target pressure is increased when the deformation of the tire is greater than the limit value for the maximum deformation. If the deformation is determined, for example, by the sensor values of the condition sensor and the Flank condition sensor determined, which are designed as distance sensors, the minimum values for the distance between the rim well and the inside of the tread and for the distance between the rim or rim edge and the inside of the tire flank are defined as limit values for the deformation. Falling below these minimum distance values indicates that the maximum tire deformation has been exceeded and triggers an increase in tire pressure.
  • the setpoint pressure is reduced if the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of an associated optimum value range, and is increased if the slip between the rim and the floor is smaller than the minimum value of the associated optimal value range.
  • the target pressure is increased if the slip between the rim and the tire is greater than the limit value for the maximum slip between the rim and the tire.
  • the setpoint pressure is increased when the vehicle's vibration exceeds a limit value for the maximum vibration amplitude on at least one wheel.
  • the deflection of the wheel axles which can be detected as the maximum change in the values of the condition sensors on the contact surface of the tires within a measurement period of, for example, 10 seconds, is recorded as the vibration amplitude.
  • the value of the wheel with the maximum deflection determines the
  • Vibration amplitude of the vehicle Vibration amplitude of the vehicle.
  • the time is continuously determined as the response time, which passes from the determination of a new target pressure for the tire pressure until it is reached in the tire,
  • the movement data is used to determine the stored vehicle position, from which the tire pressure must be adjusted in advance when driving on this route again, in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation, and for this vehicle position the associated movement data is marked in the memory and / or stored separately together with the control deviation, and
  • Vehicle position predictively adjusted the tire pressure in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation by the control unit determining a target pressure for each tire using the stored control deviation and controlling the at least one tire pressure controller with this target pressure.
  • the control unit (12) can determine information for the driver, provide it by means of at least one input and / or output unit, or influence the vehicle directly.
  • the display of information can be
  • - Alphanumeric displays for example luminous digits, and / or - graphic displays
  • control unit can issue a recommendation for a reduction in the travel speed by means of an output unit, if
  • control unit (12) can issue a recommendation for an increase in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is greater than the maximum value of the range of the optimal slip with simultaneous maximum tire deformation.
  • the higher ballasting increases the pressure of the tire on the ground and reduces slippage.
  • control unit (12) can issue a recommendation for a reduction in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is less than the minimum values of the range of the optimal slip and the deformation of the tire is equal to or less than that minimum limit of the range of optimal deformation.
  • the low slip and the low deformation of the tire indicate that too much ballast is being carried.
  • control unit (12) can issue a recommendation for reducing the ballast by means of an output unit if the The value for the slip between the rim and the bottom lies in the area of the optimal slip and the deformation of the tire is less than the minimum limit of the area of the optimal deformation.
  • the slip is in the optimal range, but the deformation is again low, which again indicates that too much ballasting is carried.
  • the information determined by the control unit can be used to influence the vehicle directly beyond the adjustment of the tire pressure.
  • the vehicle speed can be adjusted by influencing the cruise control in order to work in the area of optimal slip between the tire and the ground
  • the example considers a wheel as an example. In practice, all wheels are controlled simultaneously and independently of one another.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • the tractor drives on the field, reduces the speed and starts to giubbem.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Vibration (determined from state sensor values): none After a few minutes, the adjustment of the target pressure to the current conditions is complete.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Control unit The target pressure is slowly reduced until all limit values are met. Air is released from the tire by activating the air pressure valves.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Control unit The setpoint pressure is increased until the limit value for the maximum deformation is no longer exceeded. This is necessary to avoid damage to the bike.
  • Sensor values The setpoint pressure is increased until the limit value for the maximum deformation is no longer exceeded. This is necessary to avoid damage to the bike.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Control unit The driver is shown on the control unit (13) that limit values are exceeded permanently and therefore optimal operation is not possible.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
  • Control unit The setpoint pressure is increased until the limit value for the maximum vibration amplitude is no longer exceeded.
  • Target pressure adjustment only when a limit value is exceeded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Tires In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a tyre pressure regulating apparatus for land vehicles with pneumatic tyres, in particular for agricultural vehicles such as for example tractors and road vehicles such as for example automobiles, and a method for the operation thereof. The problem of the present invention of specifying a tyre pressure regulating apparatus for land vehicles with pneumatic tyres that avoids the disadvantages of the prior art is solved by virtue of the sensors detecting the deformation of the tyres (2), the slip, the vibrations and the movement data of the vehicle (1) and further environment and vehicle values, these sensor values being included in the ascertainment of intended pressure values and there being a proactive tyre pressure adaptation.

Description

Reifendruckregelanlage und Verfahren zu deren Betrieb  Tire pressure control system and method for its operation
Die Erfindung betrifft eine Reifendruckregelanlage für Landfahrzeuge mit luftbereiften Rädern gemäß der Gattung des ersten Patentanspruchs, insbesondere für landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise Traktoren, und für Straßenfahrzeuge, wie beispielsweise Personenkraftwagen, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb gemäß der Gattung des siebenten Patentanspruchs. The invention relates to a tire pressure control system for land vehicles with pneumatic tires according to the preamble of the first claim, in particular for agricultural vehicles, such as tractors, and for road vehicles, such as passenger cars, and a method for their operation according to the preamble of the seventh claim.
Für Landfahrzeuge mit luftbereiften Rädern, insbesondere im landwirtschaftlichen Bereich, sind Reifendruckregelanlagen bekannt, die auf Anweisung des Fahrers, der einen neuen Reifenluftdruck vorgibt, einen neuen Sollluftdruck im System einstellen. Weiterhin kann nach Stand der Technik ein bestimmter vorkonfigurierter Luftdruck, der für Straße oder Feld vorher manuell festgelegt wurde, über eine Speichertaste direkt aufgerufen werden. Dann wird dieser manuelle Speicherwert wie oben dem Luftdrucksystem übergeben und dieses stellt den Luftdruck nach dieser fixen Vorgabe ein. Weiterhin kann nach Stand der Technik dieser manuelle Speicherwert über eine GPS- Referenzierung oder über eine Geschwindigkeitserfassung eingestellt werden. Dieser löst dann wiederum die fixe Einstellung des Luftdruckes nach der genannten manuellen Luftdruckvorgabe für den Fall „Straßenfahrt“ oder„Feldfahrt“ aus. Ein manuelles Übersteuern des Wertes durch den Fahrer ist ebenfalls möglich. Tire pressure control systems are known for land vehicles with pneumatic tires, in particular in the agricultural sector, which set a new target air pressure in the system on the instruction of the driver who specifies a new tire air pressure. Furthermore, according to the state of the art, a certain preconfigured air pressure, which was previously defined manually for the road or field, can be called up directly via a memory key. Then this manual storage value is transferred to the air pressure system as above and this adjusts the air pressure according to this fixed specification. Furthermore, according to the state of the art, this manual storage value can be set via GPS referencing or via speed detection. This in turn triggers the fixed setting of the air pressure according to the manual air pressure specification mentioned in the case of "road travel" or "field travel". Manual overriding of the value by the driver is also possible.
Der Luftdruck in PKW-Reifen wird bei technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik nur überwacht und Reifendruckregelanlagen sind nicht vorhanden. Alle Pkw, Geländewagen und Wohnmobile - das sind Fahrzeuge der Klassen M1/M1G - müssen laut der EU- Verordnung (Nr. 661/2009) ein Reifendruck-Kontrollsystem an Bord haben, wenn sie ab 1. November 2014 neu zugelassen werden. The air pressure in car tires is only monitored with state-of-the-art technical solutions and tire pressure control systems are not available. According to the EU regulation (No. 661/2009), all cars, off-road vehicles and mobile homes - these are vehicles of the M1 / M1G classes - must have a tire pressure monitoring system on board if they are newly registered from November 1, 2014.
Die DE 10 2004 029 736 Al lehrt eine Reifendruckeinstellanlage zum Einstellen des Drucks eines an einem Fahrzeug montierten Reifens. Es ist eine dem Fahrzeug zugeordnete Druckquelle und mindestens eine Verbindungsleitung vorgesehen, mit welcher die Druckquelle mit einem Reifen verbindbar ist. Der Reifen ist auf eine Felge montierbar. Innerhalb des von dem Reifen und der Felge gebildeten Raums ist ein Unterteilungsmittel vorgesehen, mit welchem dieser Raum in zwei Kammern unterteilbar ist. DE 10 2004 029 736 A1 teaches a tire pressure adjustment system for adjusting the pressure of a tire mounted on a vehicle. A pressure source assigned to the vehicle and at least one connecting line are provided, with which the pressure source is connected to a Tire is connectable. The tire can be mounted on a rim. A dividing means is provided within the space formed by the tire and the rim, with which this space can be divided into two chambers.
Zum Verringern der Zeitdauer für eine Veränderung des Reifendrucks wird vorgeschlagen, dass ein Begrenzungsmittel vorgesehen ist, mit welchem eine Volumenausdehnung einer Kammer auf einen vorgebbaren maximalen Volumen wert begrenzbar ist, und dass zur Veränderung des Drucks eines Reifens lediglich der Druck in einer der zwei Kammern zu verändern ist. To reduce the time period for a change in the tire pressure, it is proposed that a limiting means is provided with which a volume expansion of a chamber can be limited to a predeterminable maximum volume, and that only the pressure in one of the two chambers increases in order to change the pressure of a tire is changing.
Aus der DE 42 32 240 Al ist ein Verfahren zum fülldruckrichtigen Befüllen eines Luftreifens eines Fahrzeuges mit einer fahrzeugeigenen Luftreifen-Fülldruck-Überwachungseinrichtung bekannt, bei der von den einzelnen Luftreifen des Fahrzeuges zugeordneten Sensoreinrichtungen jeweils mindestens der Istdruck des Fülldruckes des zugehörigen Luftreifens zu einer zentralen Überwachungseinheit übertragen und in dieser mit dem entsprechenden unter Berücksichtigung beispielsweise der Lufttemperatur im Fahrzeugreifen und des Beladungszustandes des Fahrzeuges bestimmten Fülldruck-Solldruck zur Ermittlung des jeweiligen einen zu hohen, einen zu niedrigen oder den ordnungsgemäßen Fülldruck angebenden Fülldruckzustandes verglichen wird, übermittelt die zentrale Überwachungseinheit einem im Fahrzeug mitgeführten portablen Befüllgerät zumindest die Fülldruck-Solldrucke der einzelnen Fahrzeugreifen zur Speicherung. Ferner wird das portable Befüllgerät zum Korrigieren und Anpassen des Luftdrucks eines Luftreifens von der Bedienperson in die Nähe des betreffenden Rades gebracht und zum Herstellen einer Druckverbindung mit dem Luftreifen mit dem Radventil verbunden. Schließlich wird der aktuelle Fülldruck- Istdruck an den im portablen Befüllgerät abgespeicherten Sollfülldruck des betreffenden Fahrzeugreifens automatisch angepasst. DE 42 32 240 A1 discloses a method for filling a pneumatic tire of a vehicle with the correct inflation pressure with a pneumatic tire inflation pressure monitoring device in the vehicle, in which at least the actual pressure of the inflation pressure of the associated pneumatic tire to a central monitoring unit is assigned to the individual pneumatic tires of the vehicle The central monitoring unit transmits and compares this with the corresponding inflation pressure target pressure, which takes into account, for example, the air temperature in the vehicle tire and the load condition of the vehicle, to determine the respective inflation pressure condition that is too high, too low or indicates the correct inflation pressure carried portable filling device at least the target pressure of the individual vehicle tires for storage. Furthermore, the portable filling device for correcting and adjusting the air pressure of a pneumatic tire is brought into the vicinity of the relevant wheel by the operator and connected to the pneumatic valve for establishing a pressure connection with the pneumatic tire. Finally, the current actual inflation pressure is automatically adapted to the target inflation pressure of the vehicle tire in question, which is stored in the portable inflation device.
DE 102 37 699 Al offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Reifendruckkontrolle, umfassend eine Radelektronik, mittels derer Ist-Druck und Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen bestimmbar ist, ein zentrales Steuergerät, eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der auf eine Referenztemperatur genormten Ist-Drücke mit vorgebbaren Soll-Drücken und eine Befüllanzeige zur Darstellung von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens in Abhängigkeit von den erfassten Ist-Drücken, wobei die eingestellten Soll-Drücke bei der Referenztemperatur auf Soll-Drücke bei der aktuellen Ist-Temperatur der Fahrzeugreifen durch das Steuergerät umrechenbar und auf einer Befüllanzeige darstellbar sind. DE 102 37 699 A1 discloses a method and a device for electronic tire pressure monitoring, comprising wheel electronics, by means of which the actual pressure and actual temperature in a vehicle tire can be determined, a central control unit, a display unit for Representation of the actual pressures standardized to a reference temperature with predefinable target pressures and a filling display for displaying information for filling a vehicle tire as a function of the recorded actual pressures, the set target pressures at the reference temperature being set to target pressures at the current one The actual temperature of the vehicle tires can be converted by the control unit and can be shown on a filling display.
DE 199 41 962 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Informationsaufbereitung von Fahrzeugzuständen und Umgebungsinformationen, mittels eines Steuergerätes und einer Anzeigeeinheit, wobei das Steuergerät auf Fahrzeugzustandsdaten und Umgebungsinformationen verschiedener Steuergeräte und Sensoren zurückgreifen kann. DE 199 41 962 C2 discloses a method and a device for processing information on vehicle states and environmental information by means of a control unit and a display unit, the control unit being able to access vehicle status data and environmental information from various control units and sensors.
Hierzu umfasst die Vorrichtung ein Steuergerät, eine Eingabeeinheit und eine Anzeigeeinheit, wobei das Steuergerät auf die Daten von Fahrzeugzustandssensoren und Steuergeräten zugreifen kann. Die durch das Steuergerät aufbereiteten Daten sind dann auf der Anzeigeeinheit darstellbar, wobei das Steuergerät die erfassten Fahrzeugzustandsdaten funktional untergliedert, wodurch der Kraftfahrzeugführer sich einfach und systematisch über die einzelnen Fahrzeugzustände oder Umgebungsbedingungen informieren kann. For this purpose, the device comprises a control unit, an input unit and a display unit, the control unit being able to access the data from vehicle state sensors and control units. The data processed by the control unit can then be displayed on the display unit, the control unit structuring the functionally subdivided the recorded vehicle status data, as a result of which the motor vehicle driver can easily and systematically obtain information about the individual vehicle statuses or environmental conditions.
Dabei vergleicht das Steuergerät die erfassten Ist-Werte mit vorgegebenen Solldrucken bzw. erhält diese Daten direkt von einem zugehörigen Steuergerät. Erfasst dann das Steuergerät einen kritischen Fahrzeugzustand, so wird dieser optisch und/oder piktogrammförmig hervorgehoben, so dass der Kraftfahrzeugführer diesen kritischen Fahrzeugstand schnell und problemlos visuell erfassen kann.  The control unit compares the recorded actual values with specified target pressures or receives this data directly from an associated control unit. If the control device then detects a critical vehicle state, this is highlighted optically and / or in the form of a pictogram, so that the motor vehicle driver can quickly and easily visually detect this critical vehicle position.
Dabei lassen sich die aufzubereitenden Informationen in drei Gruppen unterteilen, nämlich den Fahrzeugstatus, Reisedaten, und The information to be processed can be divided into three groups, namely the vehicle status, travel data, and
Verkehrsinformationen. Traffic information.
Beim Fahrzeugstatus werden insbesondere die Füllstände der Betriebsflüssigkeiten, die Reifendrücke und die Funktionalitätszustände von Fahrzeugleuchten erfasst und dargestellt, wobei zur Dokumentation, insbesondere für Diagnosezwecke in einer Service-Werkstatt, die erkannten kritischen Fahrzeugzustände abgespeichert werden können. DE 10 2009 017 572 Al lehrt ein Reifendrucküberwachungssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem mit einem Gas gefüllten Reifen des Fahrzeugs, der eine Druckmess Vorrichtung zum Messen des Ist-Drucks im Reifen aufweist. Von der Druckmess Vorrichtung ist ein dem Ist- Druck entsprechendes Ist-Druck-Signal einer Steuereinheit zuleitbar. Die Steuereinheit weist einen Speicher auf, in dem ein Soll-Druck speicherbar ist, wobei von der Steuereinheit der Ist-Druck mit dem Soll- Druck vergleichbar ist. Bei Übereinstimmung oder nahe einer Übereinstimmung von Ist-Druck und Soll-Druck ist von der Steuereinheit ein Hinweis signal erzeugbar und einem Signalgeber zum Auslösen einer Hinweismeldung zuleitbar. In the vehicle status, the fill levels of the operating fluids, the tire pressures and the functionality states of vehicle lights are recorded and displayed, and the detected critical vehicle conditions can be saved for documentation, in particular for diagnostic purposes in a service workshop. DE 10 2009 017 572 A1 teaches a tire pressure monitoring system for a vehicle with at least one gas-filled tire of the vehicle, which has a pressure measuring device for measuring the actual pressure in the tire. An actual pressure signal corresponding to the actual pressure can be fed from the pressure measuring device to a control unit. The control unit has a memory in which a target pressure can be stored, the control unit being able to compare the actual pressure with the target pressure. If the actual pressure and the target pressure match or closely match, the control unit can generate a signal and can send it to a signal generator for triggering a message.
DE 10 2009 051 403 Al offenbart ein Reifendrucküberwachungssystem zur Steuerung der Druckluftbeaufschlagung mindestens eines luftgefederten Reifens eines Kraftfahrzeuges über eine zentrale druckluftführende Arbeitsleitung eines elektrisch von einer Steuereinheit ansteuerbaren Steuerventils, das speisedruckseitig an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, wobei die Steuereinheit das Steuerventil nach Maßgabe eines sensortechnisch ermitteltenDE 10 2009 051 403 A1 discloses a tire pressure monitoring system for controlling the compressed air loading of at least one air-sprung tire of a motor vehicle via a central compressed air-carrying working line of a control valve which can be controlled electrically by a control unit and is connected to a compressed air source on the supply pressure side, the control unit determining the control valve in accordance with a sensor technology
Druckbedarfs im Reifen aktiviert, wobei zur sensortechnischen Ermittlung des Druckbedarfs in die Arbeitsleitung eine Drossel eingefügt ist, wobei der Druck an einer ersten Stelle in Strömungsrichtung vor und an einer zweiten Stelle in Strömungsrichtung nach der Drossel abgezweigt wird, um die Druckdifferenz über der Drossel beidseits einer mechanischen Druckwaageeinheit zuzuführen, welche im Zusammenwirken mit einer elektrischen Schaltereinheit der Steuereinheit ein elektrisches binäres Be- oder Entlüftungssignal meldet, falls die Druckwaageeinheit eine signifikante positive bzw. negative Druckdifferenz über der Drossel detektiert. Pressure requirement activated in the tire, a throttle being inserted into the working line for sensor-technical determination of the pressure requirement, the pressure being branched off at a first point in the flow direction before and at a second point in the flow direction after the throttle by the pressure difference across the throttle on both sides supply mechanical pressure compensator unit, which, in cooperation with an electrical switch unit, reports an electrical binary ventilation signal if the pressure compensator unit detects a significant positive or negative pressure difference across the throttle.
DE 10 2009 011 284 Al offenbart einen Profil wechsel-Reifen, insbesondere für Personen- und Lastkraftwagen, bei dem auf einen tragenden Grundreifen ein Laufring durch Vulkanisation fest aufgebracht ist. Die Außenseite des Laufrings ist mit Profilstollen versehen. In die Innenseite des Laufrings sind Kammern eingelassen. Die Kammern bilden mit den Ringnuten des Grundreifens eine Vielzahl von Membranzy lindem. Alle Membranzylinder sind hydraulisch beaufschlagt. Der Hydraulik-Dmck wird von einer Hydraulik-Pumpe im Fahrzeug aufgebracht. Die Dmckleitung führt über eine Drehzuführung über die Radachse und Felge zum Profilwechsel-Reifen. Bei einer Aktivierung der Membranzylinder wird die Höhe der Profilstollen vergrößert. Dadurch wechselt das Profil je nach Ausfühmng von einem Trocken- zu einem Nassprofil oder von einem Sommer- zu einem Winterprofil. DE 10 2009 011 284 A1 discloses a profile-changing tire, in particular for passenger cars and trucks, in which a running ring is firmly attached to a supporting base tire by vulcanization. The outside of the race is provided with tread lugs. Chambers are embedded in the inside of the race. The chambers form a large number of membrane cylinders with the ring grooves of the base tire. All diaphragm cylinders are hydraulically loaded. The hydraulic pressure is applied by a hydraulic pump in the vehicle. The pressure line leads to the tread change tire via a rotary feed via the wheel axle and rim. When the membrane cylinders are activated, the height of the tread lugs is increased. Depending on the version, the profile changes from a dry to a wet profile or from a summer to a winter profile.
Der Nachteil all dieser technischen Lösungen besteht darin, dass der Solldruck für jeden Reifen pauschal vorgegeben wird, ohne alle in der jeweiligen Betriebssituation wirksamen Einflüsse beziehungsweise deren Auswirkungen auf die einzelnen Reifen und das Fahrzeug insgesamt zu berücksichtigen. Zu diesen Einflüssen gehören: The disadvantage of all these technical solutions is that the target pressure for each tire is given as a blanket, without taking into account all influences that are effective in the respective operating situation or their effects on the individual tires and the vehicle as a whole. These influences include:
- Gewicht des Fahrzeuges als Summe von Fahrzeug-Nenngewicht, Beladung und Belastiemng,  - Weight of the vehicle as the sum of the nominal vehicle weight, load and load,
- Reifenart, -temperatur und -form,  - tire type, temperature and shape,
- Bodeneigenschaften wie Bodenmaterial, Bodenbelag, Feuchtigkeit - Soil properties such as floor material, floor covering, moisture
- topologische Bedingungen wie Geländeneigung in Fahrtrichtung und quer dazu, - topological conditions such as terrain inclination in the direction of travel and across it,
- Umweltbedingungen wie Luft- und Bodentemperatur,  - environmental conditions such as air and soil temperature,
- die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Schlupf als Geschwindigkeitsdifferenz von Reifendrehung und Fahrt über den Boden (Rutschen) sowie  - The vehicle speed and the slip as the speed difference between tire rotation and driving over the ground (slipping) and
- das aktuelle Schwingungs verhalten des Fahrzeuges.  - The current vibration behavior of the vehicle.
Nur eine Berücksichtigung möglichst aller Einflüsse beziehungsweise deren Auswirkungen und eine automatische Anpassung des Reifenluftdrucks stellen sicher, dass der Reifenluftdmck zu jeder Zeit für jeden Reifen einen optimalen Wert für die aktuelle Situation aufweist.  Only a consideration of all influences or their effects and an automatic adjustment of the tire air pressure ensure that the tire air pressure has an optimal value for the current situation for each tire at all times.
Auch bekannt aus der DE 10 2007 047 234 Al eine Steuerungsvorrichtung für eine elektrische Feststellbremse zum Steuern eines elektrischen Stellglieds zum Betätigen der Feststellbremse bereitgestellt, umfassend eine Neigungsbestimmungseinheit zum Bestimmen der Neigung einer Straßenoberfläche, basierend auf mindestens einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, und einer Bremskraftsetzeinheit. Die Bremskraftsetzeinheit setzt gemäß einer durch die Neigungsbestimmungseinheit bestimmten Neigung der Straßenoberfläche die Bremskraft der Feststellbremse auf eine Neigungs- Bremskraft, die größer ist als die Bremskraft für einen flachen Untergrund, die gesetzt wird, wenn das Fahrzeug auf einem flachen Untergrund stoppt. Außerdem setzt die Bremskraftsetzeinheit die Bremskraft auf die Neigungs-Bremskraft, wenn, nachdem ein Neigungs- Bremskraft-Bremszustand deaktiviert worden ist, das Fahrzeug erneut stoppt, ohne dass es eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten hat. Also known from DE 10 2007 047 234 A1, a control device for an electric parking brake for controlling an electric actuator for actuating the parking brake is provided, comprising a slope determination unit for determining the slope of a road surface based on at least one change in the vehicle speed, and a braking force setting unit. The braking force setting unit sets, according to an inclination of the road surface determined by the inclination determination unit, the braking force of the parking brake to an inclination braking force that is larger than the braking force for a flat surface that is set when the vehicle stops on a flat surface. In addition, the braking force setting unit sets the braking force to the inclination braking force if, after an inclination braking force braking state has been deactivated, the vehicle stops again without exceeding a predetermined vehicle speed.
Auch bekannt ist aus der DE 10 2004 032 730 Al ein Verfahren zum Bestimmen der Reifenlängssteifigkeit zur Verwendung in einem Längsdynamik- oder Fahrstabilitäts-Regelsystem eines Kraftfahrzeugs, wobei der an einem angetriebenen oder gebremsten Fahrzeug-Rad bzw. der an einer angetriebenen oder gebremsten Fahrzeug- Achse festgestellte Kraftschluss in Relation zum Antriebs- oder Bremsschlupf an diesem Rad bzw. an dieser Achse gesetzt wird. Um einen aus einer Längs- Neigung der Fahrbahn oder aus einer Neigung des Fahrzeugs-Aufbaus im Wesentlichen um die Fahrzeug-Querachse resultierenden Störeinfluss zu eliminieren, wird im Falle einer permanenten Bestimmung der Reifenlängs Steifigkeit auch die Neigung der Fahrbahn oder des Fahrzeug-Aufbaus permanent bestimmt oder es wird im Falle einer Bestimmung der Reifenlängs Steifigkeit nur während zugelassener Randbedingungen eine Bestimmung der Reifenlängssteifigkeit auch dann ausgeschlossen, wenn die Neigung der Fahrbahn oder des Fahrzeug-Aufbaus einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Dabei kann die jeweilige Neigung über einen im Fahrzeug verbauten Neigungssensor oder mittels eines Längsbeschleunigungssensors unter Berücksichtigung der aus den vorliegenden Radgeschwindigkeiten abgeleiteten Fahrzeuglängsbeschleunigung oder aus einer Gesamtkräftebilanz der am Fahrzeug in Längsrichtung angreifenden Kräfte ermittelt werden. Der Nachteil dieser technischen Lösungen ist, dass sie zwar in der jeweiligen Betriebssituation wirksame Einflüsse auf den einzelnen Reifen und das Fahrzeug insgesamt erfassen und auswerten, aber dabei nicht den Reifendruck anpassen. Also known from DE 10 2004 032 730 A1 is a method for determining the longitudinal tire stiffness for use in a longitudinal dynamics or driving stability control system of a motor vehicle, the one on a driven or braked vehicle wheel or the one on a driven or braked vehicle. Axis determined adhesion is set in relation to the drive or brake slip on this wheel or on this axis. In order to eliminate any interference resulting from a longitudinal inclination of the roadway or from an inclination of the vehicle body essentially around the vehicle transverse axis, in the case of a permanent determination of the tire longitudinal stiffness, the inclination of the roadway or the vehicle body is also permanently determined or in the case of a determination of the tire longitudinal stiffness, a determination of the tire longitudinal stiffness is only ruled out even if the boundary conditions are permitted, even if the inclination of the roadway or the vehicle body exceeds a certain threshold. The respective inclination can be determined via an inclination sensor installed in the vehicle or by means of a longitudinal acceleration sensor taking into account the longitudinal vehicle acceleration derived from the present wheel speeds or from a total balance of forces of the forces acting on the vehicle in the longitudinal direction. The disadvantage of these technical solutions is that although they detect and evaluate effective influences on the individual tires and the vehicle as a whole in the respective operating situation, they do not adapt the tire pressure.
Konventionelle automatische Reifendruckregelung gemäß dem Stand der Technik sind beispielsweise aus DE 20 2010 008 453 Ul, DE 20 2011 000 352 Ul, DE 20 2011 051 737 Ul bekannt. Sie beschreiben jedoch lediglich die Zufuhr der Druckluft in den Reifen zur Herstellung eines vorgegebenen Luftdruckes im Reifen. Conventional automatic tire pressure control according to the prior art are known for example from DE 20 2010 008 453 Ul, DE 20 2011 000 352 Ul, DE 20 2011 051 737 Ul. However, they only describe the supply of compressed air in the tires to produce a predetermined air pressure in the tire.
Bekannt ist, dass Arbeitsmaschinen (Zugmaschinen, Traktoren) beispielsweise in der Landwirtschaft beim Fahren auf dem Feld den Luftdruck in den Reifen vermindern, um durch eine Verformung des Reifens eine größere Auflagefläche des Reifens auf dem Boden herzustellen. Durch die größere Auflagefläche wird der Schlupf zwischen Reifen und Boden auf einen optimalen Wert eingestellt und die Boden Verdichtung vermindert. Gleichzeitig sind der Verminderung des Reifenluftdrucks und der einhergehenden Verformung des Reifens Grenzen gesetzt, weil mit zunehmender Verformung des Reifens die Gefahr eines Defektes des Reifens steigt. Ist die Verformung zu stark, kann der Reifen von der Felge nach innen gedrückt werden, wodurch die Luft von innen entweicht. Außerdem kann der Reifen von der Felge rutschen. It is known that working machines (tractors, tractors) reduce the air pressure in the tires, for example in agriculture when driving in the field, in order to produce a larger contact surface of the tire on the ground by deforming the tire. Due to the larger contact surface, the slip between the tire and the ground is set to an optimal value and the soil compaction is reduced. At the same time, there are limits to the reduction in tire air pressure and the associated deformation of the tire, because the greater the deformation of the tire, the greater the risk of a defect in the tire. If the deformation is too strong, the tire can be pushed inwards by the rim, causing the air to escape from the inside. The tire can also slip off the rim.
Dieses Problem wird im Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt.  This problem is not considered in the prior art for tire pressure control systems.
Bekannt ist, dass bei der Verminderung des Luftdrucks in einem Reifen der Schlupf zwischen Felge und Reifen einsetzt bzw. steigt, weil der Anpressdruck des Reifens an den Felgenrand sinkt. Wird der Schlupf zu groß, kann die Dichtigkeit des Überganges von Reifen zur Felge beeinträchtigt werden, wodurch der Reifen zu viel Luft verliert. Außerdem kann der Abrieb am Reifen durch den Materialverlust eine Beschädigung des Reifens bewirken. It is known that when the air pressure in a tire is reduced, the slip between the rim and the tire begins or increases because the contact pressure of the tire on the rim edge decreases. If the slip becomes too great, the tightness of the transition from tire to rim can be impaired, causing the tire to lose too much air. In addition, the abrasion on the tire due to the loss of material can cause damage to the tire.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt. Bekannt ist weiterhin, dass Arbeitsmaschinen (Zugmaschinen, Traktoren) beispielsweise in der Landwirtschaft mit mitgeführtem Arbeitsgerät (Pflug, Grubber, usw.) bei zügiger Fahrt ins Schwingen geraten. Jede Kombination einer Masse, wie einer Arbeitsmaschine mit oder ohne Arbeitsgerät, und eines elastischen Elementes, wie luftgefüllten Reifen, neigt zum Schwingen. Insbesondere bei einer Straßenfahrt und zu geringem Reifenluftdruck können Resonanzen auftreten, die dazu führen können, dass sich beispielsweise ein Traktor mit einem an der Dreipunktaufhängung mitgeführten Arbeitsgerät „aufschaukelt“. Dann besteht die Gefahr, dass das Arbeitsgerät auf die Straße aufschlägt oder die Lenkfähigkeit des Traktors eingeschränkt wird, weil die Bodenhaftung der Vorderräder periodisch ab- und zunimmt. This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems. It is also known that working machines (tractors, tractors), for example in agriculture with carried implements (plow, cultivator, etc.) start to vibrate when driving quickly. Any combination of a mass, such as a working machine with or without a working device, and an elastic element, such as air-filled tires, tends to vibrate. In particular when driving on the road and tire pressure is too low, resonances can occur, which can lead, for example, to a tractor "rocking" with an implement carried on the three-point linkage. Then there is a risk that the implement will hit the road or the steering ability of the tractor will be restricted because the grip of the front wheels increases and decreases periodically.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt. This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems.
Bekannt ist auch, dass herkömmliche Reifendruckregelanlagen relativ viel Zeit benötigen, um den Solldruck in einem Reifen herzustellen. So sind Zeiten von 10 Minuten für eine Erhöhung des Reifendrucks von 0,7 bar auf 2 bar für alle vier Räder einer großen Zugmaschine nicht ungewöhnlich. Diese Zeiten können aber im Betrieb problematisch sein, wenn schnelle Änderungen notwendig sind. So kann beim Übergang von einer Ebene zu einer Hanglage sofort ein höherer Druck notwendig sein, damit die Reifen die seitlichen Kräfte aufnehmen können und nicht von der Felge rutschen. Nach dem Stand der Technik müsste der Fahrer anhalten, um auf die Anpassung des Reifendrucks zu warten, was viel Zeit kostet. Oder er müsste manuell jedes Mal vorher voraus schauend den Druck anzupassen, was aufwendig und unbequem ist. It is also known that conventional tire pressure control systems take a relatively long time to produce the target pressure in a tire. Times of 10 minutes for an increase in tire pressure from 0.7 bar to 2 bar are not unusual for all four wheels of a large tractor. However, these times can be problematic in operation if quick changes are necessary. When moving from a level to a slope, higher pressure may be required immediately so that the tires can absorb the lateral forces and do not slip off the rim. According to the prior art, the driver would have to stop to wait for the tire pressure to be adjusted, which takes a lot of time. Or he would have to manually adjust the pressure beforehand every time, which is complex and uncomfortable.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt. This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems.
Bekannt ist des Weiteren, dass bei schneller Fahrt auf ebener Strecke ein erhöhter Reifenluftdruck einen verminderten Treibstoffverbrauch bewirkt, auch wenn man damit einen höheren Abrieb des Reifens in der Mitte der Lauffläche in Kauf nehmen muss. Andererseits kann es auch für PKWs sinnvoll sein, auf weichem oder losem Grund, wie einer Wiese oder Sand, den Reifenluftdruck zu vermindern, um das Gelände überhaupt passieren zu können. Gemäß dem Stand der Technik muss der Fahrer dazu den Druck manuell anzupassen, was aufwendig und unbequem ist. It is also known that when driving fast on a flat track, increased tire air pressure leads to reduced fuel consumption, even if you have to put up with higher tire wear in the middle of the tread. On the other hand, it can it makes sense for cars to reduce the tire air pressure on soft or loose ground, such as a meadow or sand, in order to be able to cross the terrain at all. According to the prior art, the driver has to adjust the pressure manually, which is complex and uncomfortable.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt.  This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems.
Bekannt ist darüber hinaus, dass nur bei einer optimalen Ballastierung die Kraft des Antriebes mit bestem Wirkungsgrad auf den Boden übertragen werden kann, ohne gleichzeitig den Boden unnötig zu belasten und andere negative Auswirkungen wie einen höheren Treibstoffverbrauch in Kauf zu nehmen. Nach dem Stand der Technik muss der Fahrer visuell einschätzen, ob die Ballastierung gegebenenfalls angepasst werden muss. Die optimale Ballastierung steht mit dem Reifendruck in Zusammenhang. It is also known that the power of the drive can be transferred to the ground with the best efficiency without optimal ballasting, without at the same time putting unnecessary strain on the ground and accepting other negative effects such as higher fuel consumption. According to the state of the art, the driver has to visually assess whether the ballasting has to be adjusted if necessary. The optimal ballasting is related to the tire pressure.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt. Bekannt ist auch, dass bei einer zu langsamen Anpassung des This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems. It is also known that if the adjustment of the
Reifendrucks die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu verringern oder es ganz zu stoppen ist, um Reifenprobleme, eine unnötige Belastung des Bodens und andere negative Auswirkungen wie einen höheren Treibstoffverbrauch zu vermeiden. Nach dem Stand der Technik muss der Fahrer diese Gefahr ständig selbst überwachen und dieTire pressure, the speed of the vehicle must be reduced or it must be stopped completely in order to avoid tire problems, unnecessary strain on the ground and other negative effects such as higher fuel consumption. According to the state of the art, the driver must constantly monitor this danger himself and the
Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach eigener Erfahrung anpassen. Adjust the speed of the vehicle based on your own experience.
Die zulässige maximale Fahrtgeschwindigkeit steht mit dem Reifendruck in Zusammenhang.  The permissible maximum driving speed is related to the tire pressure.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt.  This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems.
Bekannt ist ebenfalls, dass Arbeitsmaschinen (Zugmaschinen, Traktoren) beispielsweise in der Landwirtschaft beim Fahren auf dem Feld den Boden unter den Rädern nicht in alle Richtungen gleichmäßig verdrängen, sondern vor dem Rad eine Wulst aufbauen, was man als den Bulldozzing-Effekt bezeichnet. Die Überwindung der Wulst vor dem Rad kostet viel Energie und verursacht bis zu zehn Prozent der Treibstoffkosten. Wie stark dieser Effekt auftritt, ist maßgeblich von der Form des Reifes und damit vom Reifendruck abhängig. It is also known that working machines (tractors, tractors), for example in agriculture when driving in the field, do not displace the ground under the wheels evenly in all directions, but build up a bulge in front of the wheel, which is known as the bulldozzing effect. Overcoming the bead in front of the Bicycles cost a lot of energy and cause up to ten percent of fuel costs. How strongly this effect occurs depends largely on the shape of the tire and thus on the tire pressure.
Dieses Problem wird bei den technischen Lösungen gemäß dem Stand der Technik für Reifendruckregelanlagen nicht berücksichtigt.  This problem is not taken into account in the technical solutions according to the prior art for tire pressure control systems.
Luft, auch in Bezug auf Begriffe wie luftbereifte Räder, luftgefüllte Reifen usw., ist im Sinne dieser Erfindung auch jedes andere Gas, das zum Befüllten von Reifen verwendet werden kann. Air, also in relation to terms such as pneumatic tires, air-filled tires, etc., is also any other gas in the sense of this invention that can be used to inflate tires.
Die Begriffe Solldruck und Istdruck beziehen sich, wenn nicht anders hervorgehoben, immer auf den Reifendruck im Inneren des Reifens. Unless otherwise stated, the terms target pressure and actual pressure always refer to the tire pressure inside the tire.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Reifendruckregelanlage für angetriebene und nichtangetriebeneThe object of the present invention is a tire pressure control system for driven and non-driven
Landfahrzeuge mit luftbereiften Rädern anzugeben, welche die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Landfahrzeuge können alle Personenkraftwagen und Lastkraftwagen sein, insbesondere Fahrzeuge in der Landwirtschaft, beispielsweise Traktoren und Zugmaschienen, Lastkraftwagen und Anhänger. Specify land vehicles with pneumatic tires, which avoids the aforementioned disadvantages of the prior art. Land vehicles can be all passenger cars and trucks, in particular agricultural vehicles, for example tractors and tractors, trucks and trailers.
Insbesondere sollen Funktionen zur Optimierung des Reifendrucks bereitgestellt werden, um situationsabhängig unter anderem In particular, functions for optimizing the tire pressure are to be provided in order to, among other things, depend on the situation
• eine verbesserte Traktion,  • improved traction,
• eine optimierte Aufstandsfläche und damit einen möglichst geringen Bodendruck,  • an optimized footprint and thus the lowest possible ground pressure,
• einen geringeres Treib stoff verbrauch,  • lower fuel consumption,
• eine verbesserte Tragfähigkeit,  • an improved load capacity,
• einen verringerten Rollwiderstand,  • reduced rolling resistance,
• eine verbesserte Fahr- und Standsicherheit,  • improved driving and stability,
• einen geringeren Verschleiß des Reifens  • less tire wear
zu erreichen. to reach.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Reifendruckregelanlage für Landfahrzeuge mit luftbereiften Rädern gemäß Patentanspruch 1, insbesondere dessen kennzeichnende Merkmale sowie durch Verfahren zum Betrieb dieser Reifendruckregelanlage gemäß ab Patentanspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt. Das Wesen dieser erfindungsgemäßen Reifendruckregelanlage besteht darin, dass sie durch weitere Sensoren und eine über den Stand der Technik hinausgehende Einbeziehung der durch die Sensoren erfassten Sensorwerte in einer Steuereinheit optimierte Solldruckwerte ermittelt und einstellt This object is achieved by a tire pressure control system for land vehicles with pneumatic tires according to claim 1. in particular its characteristic features and by methods for operating this tire pressure control system according to claim 7. Advantageous embodiments are shown in the subclaims. The essence of this tire pressure control system according to the invention is that it determines and sets the desired pressure values that are optimized in a control unit by means of further sensors and incorporating the sensor values detected by the sensors beyond the state of the art
Dem Stand der Technik entsprechend wird von einer Reifendruckregelanlage ausgegangen, die mindestens einen Drucksensor zur Erfassung des Drucks in mindestens einem Reifen des Fahrzeuges als Istdruck und mindestens einen Reifendruckregler umfasst, wobei der Reifendruckregler mittels der Ansteuerung steuerbarer Druckluftventile zum Erhöhen und Verringern des Reifendruckes in dem Reifen des Fahrzeuges verwendet wird. Der Reifendruckregler ermittelt aus dem zugeführtem Istdruck-Sensorwert und einem vorgegebenen Wert für den Solldruck Steuersignale für die Druckluftventile mit dem Ziel, den Druckunterschied zwischen Ist- und Solldruck zu minimieren, in dem der Reifendruck erhöht oder verringert wird. Um den Druck in einem Reifen zu erhöhen, kann beispielsweise die Luft aus einer Druckluftversorgung, üblicherweise ein Kompressor mit oder ohne Druckspeicherbehälter, über ein gesteuertes Druckluftventil in den Reifen gedrückt werden. Um den Druck zu verringern, kann die Luft aus dem Reifen über ein gesteuertes Druckluftventil in die Umwelt abgelassen werden. According to the prior art, a tire pressure control system is assumed which comprises at least one pressure sensor for detecting the pressure in at least one tire of the vehicle as the actual pressure and at least one tire pressure controller, the tire pressure controller using the control of controllable compressed air valves for increasing and decreasing the tire pressure in the tire of the vehicle is used. The tire pressure controller determines control signals for the compressed air valves from the supplied actual pressure sensor value and a predetermined value for the target pressure with the aim of minimizing the pressure difference between the actual and target pressure by increasing or decreasing the tire pressure. To increase the pressure in a tire, for example, the air from a compressed air supply, usually a compressor with or without a pressure storage container, can be pressed into the tire via a controlled compressed air valve. To reduce the pressure, the air can be released from the tire into the environment via a controlled compressed air valve.
Die Vorrichtungen von Reifendruckregler, gesteuerten Druckluftventilen, Reifenventilen und Druckluftversorgung sowie die Verfahren zu deren Betrieb sind aus dem Stand der Technik bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. The devices of tire pressure regulators, controlled compressed air valves, tire valves and compressed air supply and the methods for their operation are known from the prior art and are not the subject of the invention.
Die Steuereinheit kann Regelfunktionen des Reifendruckreglers übernehmen, insbesondere den Vergleich von Ist- und Solldruck und die Ermittlung von Steueranweisungen für die Druckluftventile. Die Steuereinheit kann die Druckluftventile auch direkt ansteuem. The control unit can take over control functions of the tire pressure regulator, in particular the comparison of the actual and target pressure and the Determination of control instructions for the compressed air valves. The control unit can also control the compressed air valves directly.
Erfindungsgemäß ist es möglich, den Druck in nur einem oder mehreren oder allen Reifen zu regeln. Für einen optimalen Betrieb erfolgt eine Druckregelung für alle Reifen. According to the invention, it is possible to regulate the pressure in only one or more or all of the tires. Pressure regulation is carried out for all tires for optimal operation.
Für die situationsabhängige Optimierung des Reifendrucks ist die Erfassung der Situation, in der sich das Fahrzeug befindet, notwendig. Sinnvoll ist hier nach Möglichkeit die Wirkung von Einflüssen auf das Fahrzeug zu ermitteln, weil damit alle Ursachen für eine bestimmte Wirkung erfasst werden. So kann eine seitliche Verformung des Reifens, also ein Schrägstellen der Reifenflanken, durch eine Neigung des Bodens, eine Hanglage, eine seitliche Belastung durch das Arbeitsgerät oder andere Einflüsse verursacht werden. Gleichzeitig kann aber eine Erfassung von weiteren Einflüssen und Daten als Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften, also auch ursächlichen Einflüssen auf das Fahrzeug, wie beispielsweise die Neigung des Bodens, zusätzliche Informationen liefern, die für die Ermittlung eines optimalen Solldruckes hilfreich sein können. For the situation-dependent optimization of the tire pressure, it is necessary to record the situation in which the vehicle is located. If possible, it is sensible to determine the effects of influences on the vehicle, because this will capture all the causes of a certain effect. Lateral deformation of the tire, i.e. inclination of the tire flanks, can be caused by an inclination of the ground, a slope, a side load from the implement or other influences. At the same time, however, recording additional influences and data as environmental and vehicle properties, i.e. also causal influences on the vehicle, such as the inclination of the floor, can provide additional information that can be helpful for determining an optimal target pressure.
Für die erfindungsgemäße Reifendruckregelanlage wird mindestens ein weiterer Sensor verwendet. Mindestens ein weiterer Sensor kann als Reifenverformungssensor verwendet werden, um die Verformung mindestens eines Reifens zu erfassen. Die Verformung kann durch einen Sensor im Reifen und/oder außerhalb des Reifens erfasst werden. Der Sensor kann als Zustands sensor für die Erfassung der Höhe es Reifens ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Zustandssensor als Abstandssensor ausgeführt sein, der auf der Felge befestigt ist und den Abstand zwischen Felgenbett und Innenseite der Lauffläche des Reifens erfasst. Der Sensor kann auch als Flankenzustandssensor für die Erfassung der Neigung der Reifenflanke ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Flankenzustandssensor als Abstandssensor ausgeführt sein, der auf der Felge, vorzugsweise auf dem Felgenrand, befestigt ist und den Abstand zur Innenseite der Reifenflanke erfasst. At least one further sensor is used for the tire pressure control system according to the invention. At least one further sensor can be used as a tire deformation sensor in order to detect the deformation of at least one tire. The deformation can be detected by a sensor in the tire and / or outside the tire. The sensor can be designed as a status sensor for detecting the height of the tire. For example, the condition sensor can be designed as a distance sensor which is attached to the rim and detects the distance between the rim base and the inside of the tread of the tire. The sensor can also be designed as a side condition sensor for detecting the inclination of the tire side. For example, the side condition sensor can be designed as a distance sensor, which is attached to the rim, preferably on the rim edge, and detects the distance to the inside of the tire side.
Der Sensor kann auch als Biegesensor, englisch Flex Sensor, oder als eine Gruppe von Biegesensoren ausgeführt sein, die sich innen an der Oberfläche oder eingebettet im Reifenmaterial der Laufläche und/oder an der oder den Flanken befinden. Der mindestens eine Biegesensor ermöglicht die Erfassung der Form und der Verformung des Reifens. Ein Biegesensor an oder in der Lauffläche erfasst insbesondere die Einwölbung des Reifens bei zu geringem Reifendruck. Ein Biegesensor an oder in der Flanke des Reifens erfasst die Verformung durch das Walken des Reifens und die Neigung der Reifenflanke. The sensor can also be designed as a flex sensor, or as a group of bend sensors, which are located on the inside on the surface or embedded in the tire material of the tread and / or on the flank (s). The at least one bending sensor enables the shape and the deformation of the tire to be detected. A bending sensor on or in the tread particularly detects the curvature of the tire when the tire pressure is too low. A bending sensor on or in the side of the tire detects the deformation caused by the tire flexing and the inclination of the side of the tire.
Es kann auch eine Gruppe von Biegesensoren als abgestufter Biegesensor verwendet werden. Dabei werden unterschiedlich lange Biegesensoren in abgestufter Länge, beispielsweise 5, 10, 15, 20 und 25 Zentimeter lang, parallel dicht nebeneinander eingesetzt. Jeder Biegesensor liefert nur einen Wert für den Biegewinkel und ist somit wenig aussagefähig für die detaillierte Erfassung der Form des Reifens beziehungsweise dessen Lauffläche oder Flanken. Durch das Zusammenbringen mehrerer Sensoren als abgestuften Biegesensor können mehrere Biegewinkel für eine detaillierte Erfassung der Form des Reifens aufgenommen werden.  A group of bend sensors can also be used as a graded bend sensor. Bending sensors of different lengths in different lengths, for example 5, 10, 15, 20 and 25 centimeters long, are used in parallel close to each other. Each bending sensor supplies only one value for the bending angle and is therefore not very meaningful for the detailed detection of the shape of the tire or its tread or flanks. By bringing together several sensors as a stepped bending sensor, several bending angles can be recorded for a detailed detection of the shape of the tire.
Ebenso ist eine versetzte Anordnung von Biegesensoren einsetzbar, die insbesondere für die Erfassung der Form der Lauffläche vorteilhaft ist. Von der Erfindung ist jede Anordnung der Sensoren in einer Gruppe von Biegesensoren umfasst, die eine Erfassung der Form beziehungsweise der Verformung des Reifens ermöglichen.  An offset arrangement of bending sensors can also be used, which is particularly advantageous for detecting the shape of the tread. Each arrangement of the sensors is encompassed by the invention in a group of bending sensors which enable detection of the shape or the deformation of the tire.
Die Biegesensoren werden in und an der Lauffläche vorzugsweise in Rollrichtung sowie in und an den Flanken vorzugsweise radial zur Radachse angeordnet. Die Biegesensoren in und an den Flanken können bis in die Lauffläche hinein reichen. Biegesensoren können in und an der Lauffläche auch quer zur Rollrichtung angeordnet sein. Der Reifen erfährt an der Auflagefläche auf dem Boden die maximale Verformung. Diese maximale Verformung liefert den Sensorwert, der für die Ermittlung des Solldruckes verwendet wird. Wird ein Messpunkt je Sensor verwendet, so wird die maximale Verformung bei jeder Radumdrehung einmal ermittelt. Bei großen Rädern kann die dabei zurückgelegte Strecke mehrere Meter betragen. The bending sensors are arranged in and on the tread, preferably in the rolling direction, and in and on the flanks, preferably radially to the wheel axis. The bending sensors in and on the flanks can extend into the tread. Bend sensors can also be arranged in and on the tread crosswise to the rolling direction. The tire experiences the maximum deformation on the contact surface on the ground. This maximum deformation provides the sensor value that is used to determine the target pressure. If one measuring point is used for each sensor, the maximum deformation is determined once for each wheel revolution. With large bikes, the distance covered can be several meters.
Beispielsweise ist bei einem Raddurchmesser d = 2 m der Umfang gleich der Strecke u = Pi * d = 6,48 m. Werden mehrere Messpunkte je Sensor verwendet, die um die Achse des Rades herum angeordnet sind, erhöht sich an Anzahl der Erfassungen der maximalen Verformung pro Radumdrehung entsprechend.  For example, with a wheel diameter d = 2 m, the circumference is equal to the distance u = Pi * d = 6.48 m. If several measuring points are used per sensor, which are arranged around the axis of the wheel, the number of recordings of the maximum deformation per wheel revolution increases accordingly.
Minimal sollten je Rad ein auf dem Felgenbett mittig angeordneter Zustandssensor und ein auf dem äußeren Felgenrand angeordneter Flankenzustandssensor eingesetzt werden. A minimum of one condition sensor on the center of the rim and one flank condition sensor on the outer rim should be used for each wheel.
Der Einsatz von mehreren Zustandssensoren und Flankenzustandssensoren je Rad ist möglich. Es werden dann jeweils die Sensorwerte des Zustandssensors und des Flankenzustandssensors verwendet, die die maximale Verformung anzeigen.  The use of several condition sensors and side condition sensors per wheel is possible. The sensor values of the condition sensor and of the edge condition sensor are then used in each case, which indicate the maximum deformation.
Vorteilhaft ist die Verwendung von Biegesensoren an oder in den Laufflächen und/oder Flanken der Reifen für eine detaillierte Erfassung der Form beziehungsweise Verformung der Reifen. Umso mehr Sensoren verwendet werden, umso genauer ist Erfassung. It is advantageous to use bending sensors on or in the treads and / or sidewalls of the tires for a detailed detection of the shape or deformation of the tires. The more sensors are used, the more accurate the detection.
Ringförmig rings um die Auflagefläche weist der Reifen insbesondere bei geringem Reifendruck die stärkste Verformung auf. Dort geht einerseits die mehr oder weniger ebene Auflagefläche in die Zylinderfläche der Reifenlauffläche über. Andererseits ist dort die Flanke stark gebogen, weil die Höhe des Reifens durch das Zusammendrücken des Reifens aufgrund der Last des Fahrzeuges verringert ist. Die Sensoren, vorteilhafterweise Biegesensoren, nehmen diese Verformungen auf. Mit diesen Sensorwerten kann die Größe und Form der Auflagefläche beziehungsweise die Kontaktfläche des Reifens zum Boden ermittelt werden. Weiterhin kann der Bulldozzing-Effekt erfasst werden. Er zeigt sich in einer Eindellung der Lauffläche des Reifens in dem Bereich, wo die Lauffläche in Fahrtrichtung den Boden berührt. Der Bulldozzing-Effekt an einer bestimmten Stelle der Lauffläche ist überwunden, wenn diese Stelle die mehr oder weniger ebene Auflagefläche erreicht hat. Die Tiefe und Flächenausdehnung der Eindellung der Lauffläche bestimmt das Ausmaß des Bulldozzing-Effektes. In a ring around the contact surface, the tire exhibits the greatest deformation, particularly when the tire pressure is low. There, on the one hand, the more or less flat contact surface merges into the cylinder surface of the tire tread. On the other hand, the flank there is strongly curved because the height of the tire is reduced due to the compression of the tire due to the load of the vehicle. The sensors, advantageously bending sensors, absorb these deformations. With these sensor values, the size and shape of the contact area or the contact area of the tire with the ground can be determined. The bulldozzing effect can also be recorded. It shows itself in a dent in the tread of the tire in the area where the tread touches the ground in the direction of travel. The bulldozzing effect at a certain point on the tread is overcome when this point has reached the more or less flat contact surface. The depth and area of the indentation of the tread determines the extent of the bulldozzing effect.
Von der Erfindung ist jede Erfassung der Verformung von Reifen umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von Abstandsensoren außerhalb des Reifen, eine Erfassung der Verformung durch Sensoren im Material des Reifens und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Verformung nur eines oder mehrerer oder aller Reifen zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren die Verformung aller Reifen. The invention encompasses any detection of the deformation of tires. These include, for example, the use of distance sensors outside the tire, detection of the deformation by sensors in the material of the tire and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the deformation of only one or more or all of the tires. For optimal operation, sensors record the deformation of all tires.
Mindestens ein weiterer Sensor kann als Reifenschlupfsensor verwendet werden, um den Schlupf mindestens eines Reifens zu erfassen. Der zu berücksichtigende Schlupf tritt an einem Fahrzeug an zwei Stellen auf: zwischen Felge und Reifen und zwischen Reifen und Boden. At least one further sensor can be used as a tire slip sensor in order to detect the slip of at least one tire. The slip to be taken into account occurs in two places on a vehicle: between the rim and the tire and between the tire and the ground.
Als Schlupf ist der Unterschied der Geschwindigkeiten, auch Rotationsgeschwindigkeiten, oder zurückgelegten Strecken zweier mechanischer Elemente zu verstehen, die nicht vollkommen kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Slip is understood to mean the difference in speeds, including rotational speeds, or distances traveled between two mechanical elements that are not connected to one another in a completely force-locking manner.
Erfindungsgemäß wird nur der Schlupf angetriebener Räder in Rollrichtung berücksichtigt. According to the invention, only the slip of driven wheels in the rolling direction is taken into account.
Erstens ist der Schlupf zwischen Felge und Reifen zu erfassen. Er soll minimal sein und ist im Normalfall, wenn der Reifendruck dem vorgegebenen Normaldruck entspricht und der Reifen fest auf der Felge liegt, gleich Null. Sinkt der Reifendruck, so sinkt auch der Anpressdruck des Reifens auf die Felge und der Reifen kann auf der Felge rutschen, also Schlupf haben. Dieser Schlupf kann durch einen Sensor erfasst werden, der die Relativbewegung zwischen Reifen und Felge erfasst. Beispielsweise kann der Sensor ein auf dem Felgenrand befindlicher optischer Bewegungssensor sein, wie er von optischen Computermäusen bekannt, der auf die Reifenflanke ausgerichtet ist. First, the slip between the rim and the tire must be recorded. It should be minimal and is normally zero when the tire pressure corresponds to the specified normal pressure and the tire is firmly on the rim. If the tire pressure drops, the pressure of the tire on the rim also decreases and the tire can slip on the rim, so have slip. This slip can be detected by a sensor that detects the relative movement between the tire and the rim. For example, the sensor can be an optical motion sensor located on the rim edge, as is known from optical computer mice, which is aligned with the tire flank.
Obwohl ein Sensor für die Erfassung des Schlupfes zwischen Felge und Reifen an einem Rad in jedem Anwendungsfall ausreichend sein dürfte, umfasst die Erfindung auch den Einsatz mehrerer Sensoren pro Rad. Although a sensor for detecting the slip between rim and tire on a wheel should be sufficient in every application, the invention also includes the use of several sensors per wheel.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schlupfes zwischen Felge und Reifen umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren in und außerhalb des Reifens, eine Erfassung des Schlupfes durch Sensoren im Material des Reifens oder der Felge und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. The invention encompasses any detection of the slip between the rim and the tire. These include, for example, the use of optical and other sensors in and outside the tire, detection of the slip by sensors in the material of the tire or the rim and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
Erfindungsgemäß ist es möglich, den Schlupf zwischen Felge und Reifen nur eines oder mehrerer oder aller Räder zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren den Schlupf aller Räder. According to the invention, it is possible to detect the slip between the rim and the tire of only one or more or all of the wheels. For optimal operation, sensors record the slip of all wheels.
Zweitens ist der Schlupf zwischen Reifen und Boden zu erfassen. Er soll einen Optimalwert annehmen. Dieser Optimalwert ist bei einer Fahrt auf festem, griffigem Boden wie einer Straße nahe Null. Für eine Zugmaschine auf weichem Ackerboden unter Einsatz eines Arbeitsgerätes kann der optimale Schlupf beispielsweise 12% betragen, d.h., die Reifenlauffläche legt 12% mehr Weg zurück, als die gefahrene Strecke auf dem Boden lang ist, weil der Reifen über den Boden rutscht und/oder diesen unter der Lauffläche verschiebt. Secondly, the slip between the tire and the ground must be recorded. It should assume an optimal value. This optimum value is close to zero when driving on firm, grippy ground like a road. For a tractor on soft arable soil using an implement, the optimal slip can be, for example, 12%, i.e. the tire tread covers 12% more distance than the distance traveled on the ground is long because the tire slides over the ground and / or this moves under the tread.
Der optimale Schlupf wird nie genau eingehalten werden können, weil die Bodenbedingungen nicht vollkommen homogen sind. Es ist deshalb von einem Optimalwertebereich auszugehen, beispielsweise 11% bis 13%. Er ist abhängig von der Art des Reifen und den Betriebsbedingungen. Für eine Erfassung dieses Schlupfes bietet es sich an, die Geschwindigkeit der Fahrzeuges über den Boden und die Geschwindigkeit der Lauffläche des Reifens zu erfassen und daraus die Differenz als Wert für den Schlupf zu ermitteln. The optimal slip will never be kept exactly because the soil conditions are not completely homogeneous. An optimal value range can therefore be assumed, for example 11% to 13%. It depends on the type of tire and the operating conditions. To detect this slip, it is advisable to record the speed of the vehicle over the ground and the speed of the tread of the tire and to determine the difference as a value for the slip from this.
Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über den Boden kann durch ein Satellitennavigationssystem und/oder ein terrestisches Navigationssystem beispielsweise mittels Tachymetertechnik erfasst werden. The speed of the vehicle over the ground can be recorded using a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology.
Die Geschwindigkeit der Lauffläche des Reifens kann ermittelt werden, indem beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit bzw. die Umdrehungen pro Zeiteinheit bzw. die Drehzahl der Felge erfasst und mit dem vorgegebenen Raddurchmesser multipliziert wird. Dabei wird der Schlupf zwischen Felge und Reifen vernachlässigt, weil er durch die Reifendruckregelanlage stets auf einem zu vemachlässigbar geringem Wert gehalten wird. The speed of the tread of the tire can be determined, for example, by detecting the speed of rotation or the revolutions per unit of time or the speed of the rim and multiplying it by the predetermined wheel diameter. The slip between the rim and the tire is neglected because the tire pressure control system keeps it at a negligible value.
Somit kann als Sensor für die Erfassung des Schlupfes zwischen Felge beziehungsweise Reifen und Boden ein System aus mindestens einem Sensor zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Felge des Rades und einem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden vorhanden sein, wobei der Schlupf durch die Steuereinheit aus den Sensorwerten und dem vorgegebenen Raddurchmesser als Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Radlauffläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird. Thus, a system comprising at least one sensor for detecting the rotational speed of the rim of the wheel and a sensor for detecting the vehicle speed relative to the ground can be present as a sensor for detecting the slip between the rim or tire and the ground, the slip from the control unit Sensor values and the predetermined wheel diameter is determined as the relative speed between the speed of the wheel tread and the vehicle speed.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schlupfes zwischen Reifen und Boden umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren außerhalb des Reifens, eine Erfassung des Schlupfes durch Sensoren im Material des Reifens oder der Felge, der Einsatz von Ultraschall-Dopplereffekt-Sensoren und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. Erfindungsgemäß ist es möglich, den Schlupf zwischen Reifen und Boden nur eines oder mehrerer oder aller Räder zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren den Schlupf aller Räder. Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Schwingungssensor verwendet werden, um das Schwingen des Fahrzeuges an dem mindestens einen Rad zu erfassen. The invention encompasses every detection of the slip between the tire and the ground. These include, for example, the use of optical and other sensors outside the tire, detection of slip by sensors in the material of the tire or rim, the use of ultrasound Doppler effect sensors and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the slip between the tire and the ground of only one or more or all of the wheels. For optimal operation, sensors record the slip of all wheels. At least one further sensor or an existing sensor can be used as the vibration sensor in order to detect the vibration of the vehicle on the at least one wheel.
Ausreichend ist die Ermittlung des Schwingens durch die Auswertung der zeitlichen Änderung der ohnehin erfassten Reifenhöhe durch die Zustandssensoren. Möglich ist auch die Verwendung eines Schwingungssensors, beispielweise eines Beschleunigungssensors.  It is sufficient to determine the vibration by evaluating the change in time of the tire height, which has already been detected, by the condition sensors. It is also possible to use a vibration sensor, for example an acceleration sensor.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schwingens umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren am Fahrzeug sowie innerhalb und außerhalb von Reifen und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. The invention encompasses any detection of the oscillation. These include, for example, the use of optical and other sensors on the vehicle as well as inside and outside of tires and detection through the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
Erfindungsgemäß ist es möglich, das Schwingen des Fahrzeuges mittels der Sensoren in nur einem oder mehreren oder allen Rädern oder am Fahrzeug zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb sollten Sensoren in allen Rädern oder mindestens ein Schwingungssensor direkt am Fahrzeug verwendet werden. Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Positionssensor verwendet werden, um die Fahrzeugposition, - geschwindigkeit und -fahrtrichtung als Bewegungsdaten zu erfassen. Die Bewegungsdaten ermöglichen insbesondere das vorausschauende Anpassen des Solldrucks beim erneuten Befahren einer Strecke. Sie können durch ein Satellitennavigationssystem und/oder ein terrestisches Navigationssystem beispielsweise mittels Tachymetertechnik erfasst werden. Es können auch bereits im Fahrzeug vorhandene Systeme verwendet werden. Von der Erfindung ist jede Erfassung von Bewegungsdaten umfasst. Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaftensensor verwendet werden, um Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften als Sensorwerte zu erfassen. Diese Sensorwerte ermöglichen die weitere Optimierung der Ermittlung des Solldrucks. Sie können According to the invention, it is possible to detect the vibration of the vehicle by means of the sensors in only one or more or all of the wheels or on the vehicle. For optimal operation, sensors should be used in all wheels or at least one vibration sensor directly on the vehicle. At least one further or an existing sensor can be used as a position sensor in order to record the vehicle position, speed and direction of travel as movement data. The movement data enable in particular the anticipatory adjustment of the target pressure when driving on a route again. They can be recorded by a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology. Systems that are already in the vehicle can also be used. Every acquisition of movement data is encompassed by the invention. At least one additional sensor or an existing sensor can be used as an environmental and vehicle property sensor in order to record environmental and vehicle properties as sensor values. These sensor values enable the determination of the target pressure to be further optimized. You can
- die Lufttemperatur,  - the air temperature,
- die Reifeninnentemperatur mindestens eines Rades,  - the inner tire temperature of at least one wheel,
- den Kompressordruck des Reifendruckreglers,  - the compressor pressure of the tire pressure regulator,
- Neigungs-, Beschleunigungs- und Giersensorwerte,  - inclination, acceleration and yaw sensor values,
- Bodenbeschaffenheit und -Struktur,  - Soil quality and structure,
- Zug- und Gewichtsbelastung bei Arbeitsmaschinen durch Arbeitsgeräte wie Pflüge, Eggen, Grubber,  - tensile and weight loads on working machines caused by implements such as plows, harrows, cultivators,
- Achslasten und  - axle loads and
- Treibstoffverbrauch  - fuel consumption
umfassen. include.
Von der Erfindung ist jede Erfassung von Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften umfasst.  The invention encompasses any detection of environmental and vehicle properties.
Alle erfassten Sensorwerte werden der Steuereinheit zugeführt. Diese ermittelt den Solldruck für ein, mehrere oder alle Räder des Fahrzeuges, wobei die Sensorwerte die Ermittlung des Solldrucks für jedes Rad beeinflussen. Der Solldruck wird dem mindestens einen Reifendruckregler zugeführt, der die Anpassung des Reifendrucks bewirkt. Die Steuereinheit kann Funktionen des Reifendruckreglers übernehmen und beispielsweise die Ist- und Solldrucke vergleichen und daraus Steuersignale für die Druckluftventile bereitstellen, um Luft in die Reifen zu leiten oder aus den Reifen abzulassen. All sensed sensor values are fed to the control unit. This determines the target pressure for one, several or all wheels of the vehicle, the sensor values influencing the determination of the target pressure for each wheel. The setpoint pressure is fed to the at least one tire pressure regulator, which effects the adjustment of the tire pressure. The control unit can take over functions of the tire pressure regulator and, for example, compare the actual and target pressures and use them to provide control signals for the compressed air valves in order to guide air into the tires or to deflate them.
Die grundsätzliche Aufgabe der Reifen ist die Übertragung von Antriebskraft auf den Boden. Durch sie wird die Arbeits- bzw. Transportleistung ermöglicht. Für jede Arbeitsaufgabe gibt es eine optimale Fahrzeuggeschwindigkeit für einen optimalen Wirkungsgrad des Arbeitsgeräteeinsatzes unter den jeweiligen Umgebungsbedingungen. Sie kann beispielsweise beim Pflügen 10 km/h, beim Mähen 20 km/h und beim Sprühen 30 km/h betragen. Weil die Erledigung der Arbeitsaufgabe mit hohem Wirkungsgrad die grundlegende Aufgabe ist, ist die Einhaltung der Arbeitsgeschwindigkeit das eigentliche Ziel der Steuerung. Dabei soll der Schlupf zwischen Reifen und Boden im optimalen Bereich liegen, um für die Übertragung der Antriebskraft auf den Boden einen optimal hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Weiterhin soll die Ballastierung so gering wie möglich sein, um nicht unnötig viel Gewicht zu bewegen und den Boden nicht unnötig zu belasten. The basic task of the tires is to transmit drive power to the ground. It enables the work or transport performance. For every work task there is an optimal vehicle speed for an optimal efficiency of the implement use under the respective environmental conditions. For example, it can be 10 km / h when plowing, 20 km / h when mowing and 30 km / h when spraying. Because completing the work task with high efficiency basic task is, maintaining the working speed is the real goal of control. The slip between the tire and the ground should be in the optimal range in order to achieve an optimally high level of efficiency for the transmission of the driving force to the ground. Furthermore, the ballasting should be as low as possible, so as not to move an unnecessarily large amount of weight and not to unnecessarily burden the floor.
Hier setzen die Funktionen der Steuereinheit an: This is where the functions of the control unit come in:
Ist der Wert des Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu groß, also außerhalb des optimalen Bereiches, wird If the value of the slip between the tire and the ground is too large, i.e. outside the optimal range,
- zuerst der Druck in den Reifen verringert, so lange die Verformung jeden Reifens nicht größer ist als der Grenzwert für die maximal Verformung,  - first the pressure in the tires is reduced as long as the deformation of each tire is not greater than the limit value for the maximum deformation,
- danach eine Empfehlung für eine Erhöhung der Ballastierung ausgegeben und  - then issued a recommendation for an increase in ballast and
- zuletzt die Geschwindigkeit des Fahrzeuges per Empfehlung oder Steuerfunktion verringert, wobei die Arbeitsleistung sinkt.  - Lastly, the speed of the vehicle is reduced by means of a recommendation or control function, with the work output falling.
Ist der Wert des Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu gering, also außerhalb des optimalen Bereiches, wird If the value of the slip between the tire and the ground is too low, i.e. outside the optimal range,
- zuerst die Geschwindigkeit der Fahrzeuges per Empfehlung oder Steuerfunktion bis zur optimalen Arbeitsgeschwindigkeit erhöht, wobei die Arbeitsleistung steigt,  - first increase the speed of the vehicle by recommendation or control function up to the optimal working speed, whereby the work performance increases,
- danach eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgegeben und  - then issued a recommendation for a reduction in ballast and
- zuletzt der Druck in den Reifen erhöht, so lange die Verformung jeden Reifens nicht kleiner ist als der Grenzwert für die minimale Verformung.  - Lastly, the pressure in the tires increases as long as the deformation of each tire is not less than the limit value for the minimum deformation.
Liegt der Wert des Schlupf im optimalen Bereiches, aber die Verformung eines Reifens ist kleiner ist als der Grenzwert für die minimale Verformung, wird eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgegeben. Weil das Ändern der B alias tierung aufwendig ist, werden in der Praxis während des Betriebes, beispielweise dem Pflügen, die Veränderung des Reifeninnendrucks und die Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit die vorrangigen Reaktionen auf einen nicht optimalen Schlupf sein. If the value of the slip is in the optimal range, but the deformation of a tire is less than the limit value for the minimum deformation, a recommendation for a reduction in the ballast is issued. Because changing the aliasing is complex, in practice during operation, such as plowing, changing the tire pressure and adjusting the vehicle speed will be the primary reactions to non-optimal slip.
Der Schlupf zwischen Felge und Reifen wird stets minimal gehalten, beispielsweise unter 0,01 Prozent, und kann deshalb vernachlässigt werden. The slip between the rim and the tire is always kept to a minimum, for example less than 0.01 percent, and can therefore be neglected.
Die Steuereinheit kann Informationen ausgeben. Diese können The control unit can output information. these can
- Angaben über die Reifen wie Druck, Verformung und Schlupf, - Information about the tires such as pressure, deformation and slip,
- Angaben über das Fahrzeug wie Bewegungsdaten, Schwingungen und Betriebszustände, - Information about the vehicle such as movement data, vibrations and operating conditions,
- Betriebszustands- und Statusinformationen  - Operating status and status information
- Warnungen bei der Annährung, dem Erreichen und Überschreiben von Grenzwerten,  - warnings when approaching, reaching and overwriting limit values,
- Empfehlungen beispielsweise für eine Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und Ballastierung sowie  - Recommendations for example for an adaptation of the vehicle speed and ballasting as well
- Signale und Steuerbefehle für die Weiterleitung an andere Systeme im Fahrzeug, beispielsweise Steuerbefehle an einen Tempomaten für die Anpassung der Geschwindigkeit,  Signals and control commands for forwarding to other systems in the vehicle, for example control commands to a cruise control for adjusting the speed,
umfassen. include.
Für die Ausgabe von Informationen kann die Steuereinheit mit mindestens einem Ausgabegerät, das auch ein Ein- und Ausgabegerät sein kann, verbunden sein.  For the output of information, the control unit can be connected to at least one output device, which can also be an input and output device.
Die Erfindung umfasst jede Ausgabe, wie mittels eines Bedienteils, eines Computers, Smartphones oder Datenträgers, per kabelgebundener oder drahtloser Übertragung, automatisch ausgegeben oder manuell abgefragt. Für einen optimalen Betrieb werden Informationen über ein Bedienteil ausgegeben, das in unmittelbarer Nähe von Fahrer positioniert ist. The invention encompasses any output, such as by means of a control unit, a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission, automatically output or queried manually. For optimal operation, information is output via a control unit that is positioned in the immediate vicinity of the driver.
Die Steuereinheit benötigt für die Ermittlung der Solldrucke außer den Sensorwerten weitere Informationen beziehungsweise Parameter. Diese können - Angaben über die Reifen wie Größe, Abmessungen, Typ, Profil und Grenzwerte für den Reifendruck und für die Verformung,In addition to the sensor values, the control unit requires further information or parameters to determine the target pressures. these can - Information about the tires such as size, dimensions, type, profile and limit values for the tire pressure and for the deformation,
- Angaben über das Fahrzeug und deren eventuelle Grenzwerte wie die maximale Fahrtgeschwindigkeit mit und ohne eingesetztem Arbeitsgerät, - Information about the vehicle and its possible limit values such as the maximum driving speed with and without the implement being used,
- Angaben über die Betriebsbedingungen wie Straßenfahrt oder Arbeitsfahrt,  - Information about the operating conditions such as road or work travel,
umfassen. Andere Informationen beziehungsweise Parameter können für Ermittlung der Solldrucke berücksichtigt werden. So kann es möglich sein, dass der Fahrer den Solldruck als Absolutwert vorgegeben kann, wodurch der von der Steuereinheit ermittelte Wert übersteuert wird. Weiterhin kann es möglich sein, dass der Fahrer den von der Steuereinheit ermittelten Sollwert verändern kann, indem er ihn erhöht oder reduziert, beispielsweise schrittweise um 0,5 bar. Für die Eingabe von Informationen kann die Steuereinheit mit mindestens einem Eingabegerät, das auch ein Ein- und Ausgabegerät sein kann, verbunden sein. include. Other information or parameters can be taken into account for determining the target pressures. It may thus be possible for the driver to specify the target pressure as an absolute value, as a result of which the value determined by the control unit is overridden. Furthermore, it may be possible for the driver to be able to change the target value determined by the control unit by increasing or reducing it, for example step by step by 0.5 bar. For the input of information, the control unit can be connected to at least one input device, which can also be an input and output device.
Parameter können bei der Installation oder während des Betriebes des Fahrzeuges in die Steuereinheit eingegeben werden. Parameters can be entered into the control unit during installation or during operation of the vehicle.
Die Erfindung umfasst jede Eingabe, wie mittels eines Bedienteils, eines Computers, Smartphones oder Datenträgers, per kabelgebundener oder drahtloser Übertragung bzw. Datenschnittstelle, automatisch oder manuell ausgeführt. Für einen optimalen Betrieb werden Informationen über ein Bedienteil eingegeben, das in unmittelbarer Nähe von Fahrer positioniert ist. The invention encompasses any input, such as by means of a control unit, a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission or data interface, carried out automatically or manually. For optimal operation, information is entered via a control unit that is positioned in the immediate vicinity of the driver.
Die Erfindung umfasst auch die Kombination verschiedener Eingabemöglichkeiten, beispielsweise mittels eines Bedienteils und eines Computers über eine Datenschnittstelle. The invention also includes the combination of various input options, for example by means of an operating unit and a computer via a data interface.
Das Ein- und/oder Ausgabegerät, beispielsweise ein Bedienteil, kann in das Steuergerät integriert sein. Wird ein Bedienteil verwendet, so umfasst es Eingabe- und/oder Ausgabebaugrappen. Die Verwendung eines in der Regel fest in das Fahrzeug eingebauten Bedienteils anstelle von einem ebenfalls einsetzbaren Smartphones, Tablet- oder anderen Computers hat den Vorteil, dass das Bedienteil robust, immer vorhanden, einfach zu bedienen und für die Aufgabe optimiert ist und nicht durch andere Software beeinflusst oder gestört werden kann. The input and / or output device, for example a control unit, can be integrated in the control device. If a control panel is used, it includes input and / or output modules. The use of a control panel, which is usually permanently installed in the vehicle instead of a smartphone, tablet or other computer that can also be used, has the advantage that the control panel is robust, always available, easy to use and optimized for the task and not by other software can be influenced or disturbed.
Die Erfindung umfasst jede Art von Eingabebaugruppen im Bedienteil, wie Schieberegler, Taster, Wipp- und Kippschalter und Touchscreens. Für einen optimalen Betrieb werden einfach und intuitiv zu bedienende Schieberegler und Taster verwendet. The invention includes any type of input modules in the control panel, such as sliders, buttons, rocker and toggle switches and touch screens. Easy and intuitive sliders and buttons are used for optimal operation.
Die Erfindung umfasst jede Art von Ausgabebaugruppen im Bedienteil, wie Lampen, LEDs, OLEDs, Leuchtsegmentanzeigen und Bildschirme. Für einen optimalen Betrieb werden einfach und intuitiv zu erkennende LED-Anzeigen und für detaillierte Ausgaben ein Bildschirm verwendet. Alle Sensoren sind mit der Steuereinheit verbunden. Somit stehen der Steuereinheit alle von den Sensoren erfassten Sensorwerte für die Ermittlung der Solldruckwerte zur Verfügung. The invention encompasses any type of output modules in the control panel, such as lamps, LEDs, OLEDs, light segment displays and screens. Easy and intuitive LED displays are used for optimal operation and a screen is used for detailed output. All sensors are connected to the control unit. Thus, the control unit has all the sensor values detected by the sensors for determining the target pressure values.
Die Steuereinheit kann den Solldruck ständig anpassen oder nur bei Überschreitung von Grenzwerten, insbesondere der von Optimalwertebereichen. The control unit can constantly adjust the target pressure or only if limit values, in particular those of optimal value ranges, are exceeded.
Weitere Informationen und Parameter werden bei der Installation oder im Betrieb eingegeben. Sie stehen damit der Steuereinheit ebenfalls zur Verfügung. Dazu gehören insbesondere Additional information and parameters are entered during installation or operation. They are also available to the control unit. These include in particular
- für jedes Rad  - for each bike
o der Normaldruck nach Herstellerangaben,  o the normal pressure according to the manufacturer's instructions,
o die Optimal Wertebereich für die Verformung des Reifens, o der Optimalwertebereich für den Schlupf zwischen Felge und Boden,  o the optimum value range for the deformation of the tire, o the optimal value range for the slip between the rim and the ground,
o der Grenzwert für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Reifen, o die maximale Regelabweichung als maximal zulässige Differenz zwischen Soll- und Istdruck für den Reifendruck, o die maximale Einstellzeit als die maximale Zeit für das Erreichen des Solldruckes nach einer Änderung des Solldruckes, o the limit value for the maximum slip between rim and tire, o the maximum control deviation as the maximum permissible difference between the target and actual pressure for the tire pressure, o the maximum response time as the maximum time for reaching the target pressure after a change in the target pressure,
- der Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude für das Schwingen des Fahrzeuges,  - the limit value for the maximum vibration amplitude for the vibration of the vehicle,
- die Toleranzen für das Erkennen des erneuten Befahrens einer Strecke.  - The tolerances for the detection of a new route.
Die Parameter können für die gesamte Betriebszeit festgelegt ein oder unter Berücksichtigung von Sensorwerte fortlaufen angepasst werden. Beispielsweise sind die Grenzwerte für die maximale Verformung des Reifens abhängig der Fahrzeuggeschwindigkeit, weil ein Reifen bei hoher Geschwindigkeit weniger stark verformt werden darf als bei langsamer Fahrt. Ebenso sollte beispielsweise die maximale Regelabweichung und die maximale Einstellzeit im Bereich geringen Reifenluftdrucks, beispielsweise unter 1 bar, geringer sein als im Bereich hohen Reifenluftdrucks, beispielsweise über 2 bar. Weiterhin können sich die maximale Regelabweichung und die maximale Einstellzeit gegenseitig beeinflussen, indem sich beispielsweise bei einer großen Regelabweichung die maximale Einstellzeit verringert. The parameters can be fixed for the entire operating time or continuously adjusted taking sensor values into account. For example, the limit values for the maximum deformation of the tire are dependent on the vehicle speed, because a tire may be deformed less at high speed than when driving slowly. Likewise, for example, the maximum control deviation and the maximum response time in the area of low tire air pressure, for example below 1 bar, should be less than in the area of high tire air pressure, for example above 2 bar. Furthermore, the maximum control deviation and the maximum response time can mutually influence one another, for example by reducing the maximum response time in the case of a large control deviation.
Im Betrieb ermittelt die Reifendruckregelanlage fortlaufend den optimalen Solldruckes für den Reifendruck mindestens eines Rades. Der Ausgangswert ist der Normaldruck nach Herstellerangaben. Die nachfolgend beschriebenen Steuerungs- und Regelungsverfahren können einzeln oder kombiniert eingesetzt werden. Der Solldruck wird erhöht, wenn die Verformung des Reifens größer ist als der Grenzwert für die maximale Verformung. Wird die Verformung beispielsweise wird durch die Sensorwerte des Zustandssensors und des Flankenzustandssensors bestimmt, die als Abstandssensoren ausgeführt sind, so werden die Minimalwerte für den Abstand zwischen Felgenbett und Innenseite der Lauffläche und für den Abstand zwischen Felge oder Felgenrand und Innenseite der Reifenflanke als Grenzwerte für die Verformung festgelegt. Ein Unterschreiten dieser Abstandsminimalwerte zeigt ein Überschreiten der maximalen Reifenverformung an und löst eine Erhöhung des Reifendrucks aus. Wird die Verformung durch Biegesensoren bestimmt, so treten anstelle der Werte für die Abstände der Abstandssensoren die Werte für die Biegewinkel entsprechend. During operation, the tire pressure control system continuously determines the optimal target pressure for the tire pressure of at least one wheel. The initial value is the normal pressure according to the manufacturer's instructions. The control and regulation procedures described below can be used individually or in combination. The target pressure is increased when the deformation of the tire is greater than the limit value for the maximum deformation. If, for example, the deformation is determined by the sensor values of the condition sensor and the side condition sensor, which are designed as distance sensors, the minimum values for the distance between the rim well and the inside of the tread and for the distance between the rim or rim edge and the inside of the tire flank are used as limit values for the Deformation set. Falling below these minimum distance values indicates that the maximum tire deformation has been exceeded and triggers an increase in tire pressure. If the deformation is determined by bending sensors, the values for the bending angles are used instead of the values for the distances between the distance sensors.
Der Solldruck wird verringert, wenn der Schlupf zwischen Felge und Boden größer ist als der Maximalwert eines zugehörigen Optimal Wertebereiches, und erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge und Boden kleiner ist als der Minimalwert des zugehörigen Optimal Wertebereiches . Der Solldruck wird erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge und Reifen größer ist als der Grenzwert für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Reifen. The setpoint pressure is reduced if the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of an associated optimum value range, and is increased if the slip between the rim and the floor is smaller than the minimum value of the associated optimal value range. The target pressure is increased if the slip between the rim and the tire is greater than the limit value for the maximum slip between the rim and the tire.
Der Solldruck wird erhöht, wenn das Schwingen des Fahrzeuges einen Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude an mindestens einem Rad überschreitet. Als Schwingungsamplitude wird die Auslenkung der Radachsen erfasst, die als maximale Änderung der Werte der Zustandssensoren an der Auflagefläche der Reifen innerhalb einer Messperiode von beispielsweise 10 Sekunden erfassbar ist. Der Wert des Rades mit der maximalen Auslenkung bestimmt die Schwingungsamplitude des Fahrzeuges. The setpoint pressure is increased when the vehicle's vibration exceeds a limit value for the maximum vibration amplitude on at least one wheel. The deflection of the wheel axles, which can be detected as the maximum change in the values of the condition sensors on the contact surface of the tires within a measurement period of, for example, 10 seconds, is recorded as the vibration amplitude. The value of the wheel with the maximum deflection determines the vibration amplitude of the vehicle.
Wird die Verformung durch Biegesensoren bestimmt, so treten anstelle der Werte für die Abstände der Abstandssensoren die Werte für die Biegewinkel entsprechend. If the deformation is determined by bending sensors, the values for the bending angles are used instead of the values for the distances between the distance sensors.
Das Herstellen des Solldrucks Reifendrucks benötigt jeweils Zeit, weil das Luftvolume, das pro Zeiteinheit in den Reifen gedrückt oder aus ihm abgelassen wird, durch physikalische und technische Gegebenheit begrenzt ist. Dadurch wird es im Betrieb der Reifendruckregelanlage zu Situationen kommen, in denen von der Steuereinheit die Überschreitung der maximalen Regelabweichung über eine maximale Einstellzeit hinaus ermittelt wird. Um das bei einem erneuten Befahren der gleichen Strecke innerhalb vorgegebener Toleranzen zu verhindern, wird das folgende Verfahren eingesetzt, bei dem die Steuereinheit Establishing the target pressure of the tire pressure takes time in each case because the volume of air that is pressed into or released from the tire per unit of time is limited by physical and technical conditions. This will lead to situations in the operation of the tire pressure control system in which the control unit exceeds the limit the maximum control deviation is determined beyond a maximum response time. In order to prevent this from happening again on the same route within predetermined tolerances, the following method is used, in which the control unit
- fortlaufend die Fahrzeugposition, -geschwindigkeit und -fahrtrichtung als Bewegungsdaten speichert,  - continuously saves the vehicle position, speed and direction of travel as movement data,
- fortlaufend die Zeit als Einstellzeit ermittelt, die von der Ermittlung eines neuen Solldruckes für den Reifendruck bis zu dessen Erreichen im Reifen vergeht,  - the time is continuously determined as the response time, which passes from the determination of a new target pressure for the tire pressure until it is reached in the tire,
- beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für die maximale Einstellzeit mittels der Bewegungsdaten die gespeicherte Fahrzeugposition ermittelt, von der ab bei einem erneuten Befahren dieser Strecke der Reifendruck vorausschauend anzupassen ist, um ein Überschreiten des Grenzwertes für die maximale Regelabweichung zu vermeiden, und die zu dieser Fahrzeugposition zugehörigen Bewegungsdaten im Speicher markiert und/oder gesondert zusammen mit der Regelabweichung speichert, und  - If a specified limit value for the maximum response time is exceeded, the movement data is used to determine the stored vehicle position, from which the tire pressure must be adjusted in advance when driving on this route again, in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation, and for this vehicle position the associated movement data is marked in the memory and / or stored separately together with the control deviation, and
- bei einem erneuten Befahren einer Strecke, für die markiert und/oder gesondert speicherte Bewegungsdaten vorliegen, ab der gespeicherten Fahrzeugposition den Reifendruck vorausschauend angepasst, um ein Überschreiten des Grenzwertes für die maximale Regelabweichung zu vermeiden, indem die Steuereinheit für jeden Reifen mittels der gespeicherten Regelabweichung einen Solldruck ermittelt und mit diesem Solldruck den mindestens einen Reifendruckregler ansteuert.  - When driving again on a route for which marked and / or separately stored movement data is available, the tire pressure is adjusted in advance from the stored vehicle position in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation by the control unit for each tire using the stored control deviation determines a target pressure and controls the at least one tire pressure regulator with this target pressure.
Die Steuereinheit kann Informationen für den Fahrer ermitteln, mittels mindestens einer Ein- und/oder Ausgabeeinheit bereitstellen oder direkt das Fahrzeug beeinflussen. Die Anzeige von Informationen kann The control unit can determine information for the driver, provide it by means of at least one input and / or output unit, or influence the vehicle directly. The display of information can
- denn Gesamtstatus des Systems,  - because overall status of the system,
- den Soll- und Istdruck jedes Rades,  - the target and actual pressure of each wheel,
- das Einhalten, Erreichen oder Überschreiten von Grenzwerten - compliance with, reaching or exceeding limit values
- Empfehlungen für eine Anpassung der Fahrtgeschwindigkeit und - Empfehlungen für eine Anpassung der B alias tierung - Recommendations for adapting the travel speed and - Recommendations for adapting the aliasing
mittels - Leuchten, beispielsweise durch eine grüne Leuchte für„Status normal“, eine gelbe Leuchte für„Status nahe Grenzwerten“ und einer roten Leuchte für„Status Grenzwerte überschritten!“,by means of - Lights, for example with a green light for "Status normal", a yellow light for "Status near limit values" and a red light for "Status limit values exceeded!",
- mechanischer Anzeigen, beispielsweise Zeigerelementen, - mechanical displays, for example pointer elements,
- alphanumerischer Anzeigen, beispielsweise Leuchtziffern, und/oder  - Alphanumeric displays, for example luminous digits, and / or
- grafischer Displays  - graphic displays
umfassen. Insbesondere kann die Steuereinheit mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit ausgeben, wenn include. In particular, the control unit can issue a recommendation for a reduction in the travel speed by means of an output unit, if
- die Grenzwerte für die maximale Verformung mindestens eines Reifens  - the limit values for the maximum deformation of at least one tire
und/oder  and or
- der Grenzwerte für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Boden mindestens eines Reifens  - the limit values for the maximum slip between the rim and the ground of at least one tire
und/oder  and or
- des Grenzwertes für die maximale Schwingungamplitude und/oder  - The limit value for the maximum vibration amplitude and / or
- der Grenzwerte für die maximale Regelabweichung und/oder  - the limit values for the maximum control deviation and / or
- der maximalen Einstellzeit  - the maximum response time
überschritten werden.  be crossed, be exceeded, be passed.
Weiterhin kann die Steuereinheit mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Erhöhung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden größer ist als der Maximalwert des Bereiches des optimale Schlupfes bei gleichzeitiger maximaler Reifen Verformung. Durch die höhere Ballastierung wird der Druck des Reifen auf den Boden erhöht und der Schlupf verringert. Furthermore, the control unit can issue a recommendation for an increase in the ballasting by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of the range of the optimal slip with simultaneous maximum tire deformation. The higher ballasting increases the pressure of the tire on the ground and reduces slippage.
Weiterhin kann die Steuereinheit mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden kleiner ist als der Minimalwerte des Bereiches des optimale Schlupfes und die Verformung des Reifens gleich oder geringer ist als der minimale Grenzwert des Bereiches der optimalen Verformung. Der geringe Schlupf und die geringe Verformung des Reifens zeigen an, dass zu viel Ballast mit geführt wird. Furthermore, the control unit can issue a recommendation for a reduction in the ballasting by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is smaller than the minimum values of the range of the optimal slip and the Deformation of the tire is equal to or less than the minimum limit of the range of the optimal deformation. The low slip and the low deformation of the tire indicate that too much ballast is being carried.
Als interaktive Ballastierung wird ein Verfahren wie folgt vorgetragen: Für die Ballastierungsfunktion stellt das System durch eine Kalibrierfahrt ein Optimum der Reifendrücke ein und speichert den Wert für die spätere Berechnung. Die Berechnung der Ballastierungsempfehlung wird nach dem Anbau der Arbeitsgeräte durchgeführt. Hierfür wir erneut eine Einstellungsfahrt durchgeführt und aus dieser eine Differenz des Reifenzustandes ermittelt. Diese Differenz wird im Anschluss für eine Berechnung des notwendigen Ballastierungsgewichtes verwendet. Als optimal ist eine gleichmäßige Veränderung aller Reifen anzusehen. Ist dies nicht der Fall, muss nachballastiert werden. Über die Ausgabeeinheit wird im folgenden Schritt eine Ballastierungsempfehlung ausgegeben. As an interactive ballasting, a procedure is performed as follows: For the ballasting function, the system sets an optimum of the tire pressures by means of a calibration run and saves the value for later calculation. The calculation of the ballasting recommendation is carried out after the attachment of the work equipment. For this purpose, we carry out another adjustment run and determine a difference in the tire condition from this. This difference is then used to calculate the necessary ballasting weight. A uniform change of all tires can be regarded as optimal. If this is not the case, additional ballasting is required. In the following step, a ballasting recommendation is issued via the output unit.
Weiterhin kann die Steuereinheit mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden im Bereich des optimale Schlupfes liegt und die Verformung des Reifens geringer ist als der minimale Grenzwert des Bereiches der optimalen Verformung. Hier ist zwar der Schlupf im optimalen Bereich, aber die Verformung ist wiederum gering, was wieder anzeigt, dass zu viel Ballastierung mitgeführt wird. Furthermore, the control unit can issue a recommendation for a reduction in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is in the range of the optimal slip and the deformation of the tire is less than the minimum limit value of the range of the optimal deformation. Here, the slip is in the optimal range, but the deformation is again low, which again indicates that too much ballasting is carried.
Außerdem können die von der Steuereinheit ermittelten Informationen dazu verwendet werden, das Fahrzeug über das Anpassen des Reifendrucks hinaus direkt zu beeinflussen. Beispielsweise kann bei einer Zugmaschinenfahrt mit einem Grubber über einen Acker die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Beeinflussung des Tempomaten angepasst werden, um im Bereich des optimalen Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu arbeiten. Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ausführungsbeispiele und der Figuren näher erläutert, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu werden. Dabei zeigen: In addition, the information determined by the control unit can be used to influence the vehicle directly beyond the adjustment of the tire pressure. For example, when driving a tractor with a cultivator over a field, the vehicle speed can be adjusted by influencing the cruise control in order to work in the area of optimal slip between the tire and the ground. The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments and the figures, without being restricted to these examples. Show:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung der Reifendruckregelanlage in einer Seitenansicht eines Fahrzeuges,  1: a schematic representation of the tire pressure control system in a side view of a vehicle,
Fig. 2: eine schematische Darstellung der Reifendruckregelanlage in einer Hinteransicht eines Fahrzeuges,  2: a schematic representation of the tire pressure control system in a rear view of a vehicle,
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines nicht verformten Reifens auf einer Felge mit Anstands Sensoren,  3: a schematic representation of a non-deformed tire on a rim with distance sensors,
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines eingewölbt verformtenFig. 4: a schematic representation of a domed deformed
Reifens auf einer Felge mit Abstandssensoren, Tire on a rim with distance sensors,
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines seitlich verformten Reifens auf einer Felge mit Abstandssensoren,  5: a schematic representation of a laterally deformed tire on a rim with distance sensors,
Fig. 6: eine schematische Darstellung eine Rades mit einem und eines Rades mit vier Messpunkten für einen Sensor,  6: a schematic representation of a wheel with one and a wheel with four measuring points for a sensor,
Fig. 7: eine schematische Darstellung eines Bedienteils,  7: a schematic representation of a control unit,
Fig. 8: eine schematische Darstellung eines Reifendruckreglers,  8: a schematic representation of a tire pressure regulator,
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines Reifendruckreglers mit einer Steuereinheit,  9: a schematic representation of a tire pressure regulator with a control unit,
Fig. 10: eine schematische Darstellung eines Reifendruckreglers mit einer Steuereinheit, 10: a schematic representation of a tire pressure regulator with a control unit,
Fig. 11: eine schematische Darstellung eines seitlich verformten Reifens auf einer Felge mit Biegesensor,  11: a schematic representation of a laterally deformed tire on a rim with a bending sensor,
Fig. 12: eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Reifenflanke mit Biegesensoren,  12: a schematic representation of a section of a tire flank with bending sensors,
Fig. 13: eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Fig. 13: a schematic representation of a section of a
Reifenflanke mit Biegesensoren, Tire flank with bending sensors,
Fig. 14: eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Fig. 14: a schematic representation of a section of a
Reifenlauffläche mit Biegesensoren, Tire tread with bend sensors,
Fig. 15: eine schematische Darstellung des Bulldozzingeffektes, Fig. 16: eine schematische Darstellung der Verformung der Flanken eines Reifens und 15: a schematic representation of the bulldozzing effect, 16: a schematic representation of the deformation of the flanks of a tire and
Fig. 17: eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Reifenlauffläche mit Biegesensoren.  17: a schematic representation of a section of a tire tread with bending sensors.
Die in Figur 1 dargestellte Reifendruckregelanlage ist in einem Landfahrzeug installiert, hier ein Traktor als Arbeitsmaschine mit luftbereiften Rädern. Die Reifendruckregelanlage umfasst: The tire pressure control system shown in Figure 1 is installed in a land vehicle, here a tractor as a working machine with pneumatic tires. The tire pressure control system includes:
- einen Drucksensor (3) zur Erfassung des Drucks in jedem Reifen (2) des Fahrzeuges (1) als Istdruck und  - A pressure sensor (3) for detecting the pressure in each tire (2) of the vehicle (1) as the actual pressure and
- einen Reifendruckregler (4) mit Druckluftversorgung (5) gesteuerten Druckluftventilen (15) als technischem System, dem der Istdruck und ein Solldruck zugeführt sind, zum Erhöhen und Verringern des Reifendruckes in jedem Reifen des Fahrzeuges, um den Druckunterschied zwischen Ist- und Solldruck zu minimieren,  - A tire pressure regulator (4) with compressed air supply (5) controlled compressed air valves (15) as a technical system, to which the actual pressure and a set pressure are supplied, for increasing and decreasing the tire pressure in each tire of the vehicle in order to increase the pressure difference between the actual and set pressure minimize,
- Reifenverformungssensoren in Form von Zustandssensoren (7) und Flankenzustandssensoren (19) zur Erfassung der Verformung in jedem Reifen,  - Tire deformation sensors in the form of condition sensors (7) and side condition sensors (19) for detecting the deformation in each tire,
- Reifenschlupfsensoren in Form von Sensoren für die Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Umdrehungen pro Zeiteinheit bzw. der Drehzahl (8) der Felge an jedem Rad,  - Tire slip sensors in the form of sensors for the detection of the rotational speed or the revolutions per unit of time or the speed (8) of the rim on each wheel,
- einen Positionssensor (10) zur Erfassung der Fahrzeugposition, - geschwindigkeit und -fahrtrichtung in Form eines Satellitennavigationsgerätes und  - A position sensor (10) for detecting the vehicle position, speed and direction of travel in the form of a satellite navigation device and
- eine Steuereinheit (12), der alle Sensorwerte zugeführt sind. - A control unit (12) to which all sensor values are supplied.
In Figur 2 ist dargestellt, dass sich die Zustandssensoren (5) vorteilhaft in der Mitte des Felgenbettes (38) und die Flankezustandssensoren (19) vorteilhalft an den Außenrändem des Felgenbetts (38), am Felgenrand (39), befinden. FIG. 2 shows that the condition sensors (5) are advantageously located in the center of the rim well (38) and the flank condition sensors (19) are advantageously located on the outer edges of the rim well (38), on the rim edge (39).
In Figur 3 ist dargestellt, dass der Zustandssensor (5) die Höhe des Reifens erfasst, indem er den Abstand (43) zwischen Felgenbett (38) und der Innenseite der Lauffläche (40) des Reifens erfasst. FIG. 3 shows that the condition sensor (5) detects the height of the tire by detecting the distance (43) between the rim well (38) and the inside of the tread (40) of the tire.
Weiterhin ist dargestellt, dass der Flankenzustandssensor (19) die Neigung der Flanke des Reifens erfasst, indem er den Abstand (42) zwischen Felgenrand (38) und der Innenseite der Flanke (41) des Reifens erfasst. It is also shown that the side condition sensor (19) detects the slope of the side of the tire by measuring the distance (42) captured between the rim edge (38) and the inside of the flank (41) of the tire.
In Figur 4 ist dargestellt, dass sich der Abstand (43) zwischen Felgenbett (38) und der Innenseite der Lauffläche (40) des Reifens als Sensorwert des Zustandssensors (5) verringert, wenn sich die Höhe des Reifens infolge einer Verformung einschließlich einer Einwölbung verringert. FIG. 4 shows that the distance (43) between the rim base (38) and the inside of the tread (40) of the tire as the sensor value of the condition sensor (5) decreases when the height of the tire decreases as a result of deformation, including bulging ,
In Figur 5 ist dargestellt, dass sich der Abstand (42) zwischen Felgenrand (38) und der Innenseite der Flanke (41) des Reifens als Sensorwert des Flankenzustandssensors (19) verringert, wenn sich die Flanke (41) des Reifens infolge einer Verformung nach innen neigt. FIG. 5 shows that the distance (42) between the rim edge (38) and the inside of the flank (41) of the tire as the sensor value of the flank condition sensor (19) decreases when the flank (41) of the tire changes as a result of deformation inside tends.
In Figur 6 ist dargestellt, dass die Verwendung eines Messpunktes oder mehrerer Sensormesspunkte (45) für die Zustandssensoren (7) und die Flankenzustandssensoren (19) möglich ist. FIG. 6 shows that the use of one measuring point or several sensor measuring points (45) for the state sensors (7) and the edge state sensors (19) is possible.
Figur 7 zeigt die Frontseite eines beispielhaften Bedienteils (13) als Ein- und Ausgabeeinheit. Gezeigt werden eine Ziffemanzeige (20), ein Schalter (21), eine Druckanzeige für temporäre Änderungen (22), ein Schieberegler (23), eine Druckanzeige für permanente Änderungen (24), Eingabetastenschalter für Druckänderung (25), Anzeigeleuchten Druckänderung (26), Anzeigeleuchten der Situations- beziehungsweise Statusanzeige rot, gelb, grün (27) und ein Ausgabedisplay (28). Die Figure 7 shows the front of an exemplary control panel (13) as an input and output unit. Shown are a number display (20), a switch (21), a pressure display for temporary changes (22), a slider (23), a pressure display for permanent changes (24), input key switch for pressure change (25), indicator lights for pressure change (26) , Red, yellow, green (27) and an output display (28). The
Figur 8 zeigt die schematische Darstellung eines Reifendruckreglers (4) nach dem Stand der Technik mit gesteuerten Druckluftventilen (15) und Druckluftversorgung (5), wobei dem Reifendruckregler der Istdruck als Sensorwert (31) und ein Solldruckwert zugeführt werden (32). Der Reifendruckregler steuert die Luftdruckventile (15) an (36), mittels derer man die Druckluft aus der Druckluftversorgung (5) über das Reifenventil (9) in den Reifen (2) lassen oder Luft aus dem Reifen (2) in die Umwelt ablassen kann. Figur 9 zeigt die schematische Darstellung einer Reifendruckregleranlage mit einer Steuereinheit (12), einem Reifendruckregler (4) und gesteuerten Druckluftventilen (15) und Druckluftversorgung (5). Der Steuereinheit (12) sind der Istdruck als Sensorwert (31) und mindestens ein weiterer Sensorwert (35) zugeführt. Figur 10 zeigt die schematische Darstellung einer Reifendruckreglung mit einer Steuereinheit (12), gesteuerten Druckluftventilen (15) und Druckluftversorgung (5), wobei die Steuereinheit (12) die Funktionen des Reifendruckreglers übernimmt und das Druckluftventil (15) für jedes Rad ansteuert. Der Steuereinheit (12) sind der Istdruck als Sensorwert und mindestens ein weiterer Sensorwert (35) zugeführt. DieFIG. 8 shows the schematic representation of a tire pressure regulator (4) according to the prior art with controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5), the actual pressure as sensor value (31) and a setpoint pressure value (32) being fed to the tire pressure regulator. The tire pressure controller controls the air pressure valves (15) (36), by means of which the compressed air from the compressed air supply (5) can be let into the tire (2) via the tire valve (9) or air can be released from the tire (2) into the environment , Figure 9 shows the schematic representation of a tire pressure regulator system with a control unit (12), a Tire pressure regulator (4) and controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5). The control unit (12) is supplied with the actual pressure as a sensor value (31) and at least one further sensor value (35). Figure 10 shows the schematic representation of a tire pressure control with a control unit (12), controlled compressed air valves (15) and compressed air supply (5), the control unit (12) taking over the functions of the tire pressure regulator and controlling the compressed air valve (15) for each wheel. The control unit (12) is supplied with the actual pressure as a sensor value and at least one further sensor value (35). The
Steuereinheit (12) ermittelt unter Verwendung der Sensorwerte und weiterer Parameter einen Solldruck, zu dessen Einstellung im Reifen das Druckluftventil (15) angesteuert wird. Dem Stand der Technik entsprechend wird von einerThe control unit (12) uses the sensor values and other parameters to determine a target pressure, the setting of which is controlled by the compressed air valve (15) in the tire. According to the state of the art
Reifendruckregelanlage ausgegangen, die mindestens einen Drucksensor (3) zur Erfassung des Drucks in mindestens einem Reifen (2) des Fahrzeuges (1) als Istdruck und mindestens einen Reifendruckregler (4) umfasst, wobei der Reifendruckregler (4) mittels der Ansteuerung steuerbarer Druckluftventile (15) zum Erhöhen und Verringern des Reifendruckes in dem mindestens einen Reifen (2) des Fahrzeuges (1) verwendet wird. Der Reifendruckregler (4) ermittelt aus dem zugeführtem Istdruck-Sensorwert und einem vorgegebenen Wert für den Solldruck Steuersignale für die Druckluftventile (15) mit dem Ziel, den Druckunterschied zwischen Ist- und Solldruck zu minimieren, in dem der Reifendruck erhöht oder verringert wird. Um den Druck in einem Reifen (2) zu erhöhen, kann beispielsweise die Luft aus einer Druckluftversorgung (5), üblicherweise ein Kompressor mit oder ohne Druckspeicherbehälter, über ein gesteuertes Druckluftventil (15) in den Reifen gedrückt werden. Um den Druck zu verringern, kann die Luft aus dem Reifen (2) über ein gesteuertes Druckluftventil (15) in die Umwelt abgelassen werden (Fig. 8). Tire pressure control system which comprises at least one pressure sensor (3) for detecting the pressure in at least one tire (2) of the vehicle (1) as the actual pressure and at least one tire pressure regulator (4), the tire pressure regulator (4) being controlled by compressed air valves (15 ) to increase and decrease the tire pressure in the at least one tire (2) of the vehicle (1) is used. The tire pressure controller (4) determines control signals for the compressed air valves (15) from the supplied actual pressure sensor value and a predetermined value for the target pressure with the aim of minimizing the pressure difference between the actual and target pressure by increasing or decreasing the tire pressure. In order to increase the pressure in a tire (2), for example, the air from a compressed air supply (5), usually a compressor with or without a pressure storage container, can be pressed into the tire via a controlled compressed air valve (15). In order to reduce the pressure, the air from the tire (2) can be released into the environment via a controlled compressed air valve (15) (FIG. 8).
Die Vorrichtungen von Reifendruckregler (4), gesteuerten Druckluftventilen (15), Reifenventilen (9) und Druckluftversorgung (5) sowie die Verfahren zu deren Betrieb sind aus dem Stand der Technik bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung (Fig. 8). The devices of tire pressure regulator (4), controlled compressed air valves (15), tire valves (9) and compressed air supply (5) and the methods for their operation are known from the prior art and are not the subject of the invention (FIG. 8).
Die Steuereinheit kann Regelfunktionen des Reifendruckreglers (4) übernehmen, insbesondere den Vergleich von Ist- und Solldruck und die Ermittlung von Steueranweisungen für die Druckluftventile (15) (Fig. 9). Die Steuereinheit kann die Druckluftventile (15) auch direkt ansteuem (Fig. 10). Für die erfindungsgemäße Reifendruckregelanlage wird mindestens ein weiterer Sensor verwendet. The control unit can take over control functions of the tire pressure regulator (4), in particular the comparison of the actual and target pressure and the determination of control instructions for the compressed air valves (15) (FIG. 9). The control unit can also directly control the compressed air valves (15) (Fig. 10). At least one further sensor is used for the tire pressure control system according to the invention.
Mindestens ein weiterer Sensor kann als Reifenverformungssensor verwendet werden, um die Verformung mindestens eines Reifens (2) zu erfassen. Die Verformung kann durch einen Sensor im Reifen (2) und/oder außerhalb des Reifens (2) erfasst werden. At least one further sensor can be used as a tire deformation sensor in order to detect the deformation of at least one tire (2). The deformation can be detected by a sensor in the tire (2) and / or outside the tire (2).
Der Sensor kann als Zustandssensor (7) für die Erfassung der Höhe es Reifens ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Zustandssensor (7) als Abstandssensor ausgeführt sein, der auf der Felge befestigt ist und den Abstand (43) zwischen Felgenbett (38) und Innenseite der Lauffläche (40) des Reifens (2) erfasst (Fig. 3). The sensor can be designed as a condition sensor (7) for detecting the height of the tire. For example, the condition sensor (7) can be designed as a distance sensor which is attached to the rim and detects the distance (43) between the rim well (38) and the inside of the tread (40) of the tire (2) (FIG. 3).
Der Sensor kann auch als Flankenzustandssensor (19) für die Erfassung der Neigung der Reifenflanke (41) ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Flankenzustandssensor (19) als Abstandssensor ausgeführt sein, der auf der Felge (44), vorzugsweise auf dem Felgenrand (39), befestigt ist und den Abstand (42) zur Innenseite der Reifenflanke (41) erfasst (Fig. 3). The sensor can also be designed as an edge condition sensor (19) for detecting the inclination of the tire side (41). For example, the side condition sensor (19) can be designed as a distance sensor, which is attached to the rim (44), preferably on the rim edge (39), and detects the distance (42) from the inside of the tire side (41) (FIG. 3).
Der Sensor kann auch als Biegesensor (47), englisch Flex Sensor, oder als eine Gruppe von Biegesensoren ausgeführt sein, die sich innen an der Oberfläche oder eingebettet im Reifenmaterial der Laufläche und/oder an der oder den Flanken (41) befinden. Der mindestens eine Biegesensor (47) ermöglicht die Erfassung der Form und der Verformung des ReifensThe sensor can also be designed as a flex sensor (47), English flex sensor, or as a group of flex sensors which are located on the inside on the surface or embedded in the tire material of the tread and / or on the flank (s) (41). The at least one bending sensor (47) enables the shape and the deformation of the tire to be detected
(2). Ein Biegesensor (47) an oder in der Lauffläche erfasst insbesondere die Einwölbung des Reifens (2) bei zu geringem Reifendruck. Ein Biegesensor (47) an oder in der Flanke (41) des Reifens erfasst die Verformung durch das Walken des Reifens und die Neigung der Reifenflanke. (2). A bending sensor (47) on or in the tread detects in particular the curvature of the tire (2) when the tire pressure is too low. A bending sensor (47) on or in the side (41) of the tire detects the deformation caused by the tire flexing and the inclination of the side of the tire.
Es kann auch eine Gruppe von Biegesensoren als abgestufter Biegesensor verwendet werden. Dabei werden unterschiedlich lange Biegesensoren (47) in abgestufter Länge, beispielsweise 5, 10, 15, 20 und 25 Zentimeter lang, parallel dicht nebeneinander eingesetzt (Fig. 12). Jeder Biegesensor (47) liefert nur einen Wert für den Biegewinkel und ist somit wenig aussagefähig für die detaillierte Erfassung der Form des Reifens beziehungsweise dessen Lauffläche oder Flanken. Durch das Zusammenbringen mehrerer Sensoren (47) als abgestuften Biegesensor können mehrere Biegewinkel für eine detaillierte Erfassung der Form des Reifens aufgenommen werden (Fig. 12). A group of bend sensors can also be used as a graded bend sensor. Bending sensors (47) of different lengths and with a graduated length, for example 5, 10, 15, 20 and 25 centimeters long, are used in parallel close to one another (FIG. 12). Each bending sensor (47) supplies only one value for the bending angle and is therefore not very meaningful for the detailed detection of the shape of the tire or its tread or flanks. By bringing together several sensors (47) as a stepped bending sensor, several bending angles can be recorded for a detailed detection of the shape of the tire (FIG. 12).
Ebenso ist eine versetzte Anordnung von Biegesensoren (47) einsetzbar, die insbesondere für die Erfassung der Form und der Verformung in einer Ausrichtung vorteilhaft ist (Fig. 13, 14).  An offset arrangement of bending sensors (47) can also be used, which is particularly advantageous for detecting the shape and the deformation in one orientation (FIGS. 13, 14).
Bei einer weiteren vorteilhaften Anordnung sind die Biegesensoren (47) gitterartig jeweils um 90 Grad versetzt, was insbesondere für die Erfassung der Form der Lauffläche (40) vorteilhaft ist (Fig. 17). In a further advantageous arrangement, the bending sensors (47) are offset by 90 degrees in a grid-like manner, which is particularly advantageous for detecting the shape of the running surface (40) (FIG. 17).
Von der Erfindung ist jede Anordnung der Sensoren in einer Gruppe von Biegesensoren (47) umfasst, die eine Erfassung der Form beziehungsweise der Verformung des Reifens (2) ermöglichen.  The invention comprises each arrangement of the sensors in a group of bending sensors (47) which enable the shape or the deformation of the tire (2) to be detected.
Die Biegesensoren werden in und an der Lauffläche vorzugsweise in Rollrichtung oder gitterartig sowie in und an den Flanken (41) vorzugsweise radial zur Radachse angeordnet.  The bending sensors are preferably arranged in and on the tread in the rolling direction or in a lattice-like manner and in and on the flanks (41) preferably radially to the wheel axis.
Durch die die detaillierte Erfassung der Form des Reifens (2) und damit auch der Auflagefläche ist der Bulldozzingeffekt (49) und das Walken der Flanken (50) erfassbar.  The bulldozzing effect (49) and the flanking of the flanks (50) can be determined by the detailed recording of the shape of the tire (2) and thus also the contact surface.
Der Reifen erfährt an der Auflagefläche auf dem Boden die maximale Verformung. Diese maximale Verformung liefert den Sensorwert, der für die Ermittlung des Solldruckes verwendet wird. Wird ein Messpunkt (42) je Sensor (7, 19) verwendet, so wird die maximale Verformung bei jeder Radumdrehung einmal ermittelt (Fig. 32). Bei großen Rädern kann die dabei zurückgelegte Strecke mehrere Meter betragen (Raddurchmesser d = 2 m, Umfang gleich Strecke u = Pi * d = 6,48 m). Werden mehrere Messpunkte (42) je Sensor (7, 19) verwendet, die um die Achse des Rades herum angeordnet sind, erhöht sich an Anzahl der Erfassungen der maximalen Verformung pro Radumdrehung entsprechend (Fig. 3). The tire experiences the maximum deformation on the contact surface on the ground. This maximum deformation provides the sensor value that is used to determine the target pressure. If one measuring point (42) is used for each sensor (7, 19), the maximum deformation becomes determined once every wheel revolution (FIG. 32). For large wheels, the distance covered can be several meters (wheel diameter d = 2 m, circumference equal to distance u = Pi * d = 6.48 m). If several measuring points (42) per sensor (7, 19) are used, which are arranged around the axis of the wheel, the number of recordings of the maximum deformation per wheel revolution increases accordingly (FIG. 3).
Minimal sollten je Rad ein auf dem Felgenbett (38) mittig angeordneter Zustandssensor (7) und ein auf dem äußeren Felgenrand (39) angeordneter Flankenzustandssensor (19) eingesetzt werden. A minimum of one condition sensor (7) arranged centrally on the rim bed (38) and one side condition sensor (19) arranged on the outer rim edge (39) should be used for each wheel.
Alternativ sollten mindestens ein Biegesensor im der Lauffläche (40) und ein Biegesensor in der Flanke (41) eingesetzt werden. Alternatively, at least one bend sensor should be used in the tread (40) and one bend sensor in the flank (41).
Der Einsatz von mehreren Zustandssensoren (7) undThe use of several condition sensors (7) and
Flankenzustandssensoren (19) beziehungsweise Biegesensoren (47) je Rad ist möglich. Es werden dann jeweils die Sensorwerte des Zustandssensors (7) und des Flankenzustandssensors (19) beziehungsweise der Biegesensoren (47) verwendet, die die maximale Verformung anzeigen. Edge condition sensors (19) or bending sensors (47) per wheel are possible. The sensor values of the condition sensor (7) and of the flank condition sensor (19) or of the bending sensors (47) are then used, which indicate the maximum deformation.
Von der Erfindung ist jede Erfassung der Verformung von Reifen umfasst. Dazu zählen beispielsweise auch eine Nutzung von Abstandsensoren außerhalb des Reifen (2), eine Erfassung derThe invention encompasses any detection of the deformation of tires. This also includes, for example, the use of distance sensors outside the tire (2), detection of the
Verformung durch Sensoren im Material des Reifens (2) und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Verformung nur eines oder mehrerer oder aller Reifen (2) zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren die Verformung aller Reifen (2). Deformation by sensors in the material of the tire (2) and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the deformation of only one or more or all of the tires (2). For optimal operation, sensors record the deformation of all tires (2).
Mindestens ein weiterer Sensor kann als Reifenschlupfsensor verwendet werden, um den Schlupf mindestens eines Reifens zu erfassen. Der zu berücksichtigende Schlupf tritt an einem Fahrzeug (1) an zwei Stellen auf: zwischen Felge (34) und Reifen (2) und zwischen Reifen (2) und Boden. At least one further sensor can be used as a tire slip sensor in order to detect the slip of at least one tire. The slip to be taken into account occurs in two places on a vehicle (1) on: between rim (34) and tire (2) and between tire (2) and floor.
Erstens ist der Schlupf zwischen Felge (34) und Reifen (2) zu erfassen. Er soll minimal sein und ist im Normalfall, wenn der Reifendruck dem vorgegebenen Normaldruck entspricht und der Reifen (2) fest auf der Felge (34) liegt, gleich Null. Sinkt der Reifendruck, so sinkt auch der Anpressdruck des Reifens (2) auf die Felge (34) und der Reifen (2) kann auf der Felge (34) rutschen, also Schlupf haben. Dieser Schlupf kann durch einen Sensor erfasst werden, der die Relativbewegung zwischen Reifen (2) und Felge (34) erfasst. First, the slip between the rim (34) and the tire (2) must be recorded. It should be minimal and is normally zero when the tire pressure corresponds to the specified normal pressure and the tire (2) is firmly on the rim (34). If the tire pressure drops, the contact pressure of the tire (2) on the rim (34) also decreases and the tire (2) can slip on the rim (34), that is to say have slip. This slip can be detected by a sensor that detects the relative movement between the tire (2) and the rim (34).
Beispielsweise kann der Sensor ein auf dem Felgenrand (39) befindlicher optischer Bewegungssensor sein, wie er von optischen Computermäusen bekannt, der auf die Reifenflanke (41) ausgerichtet ist.  For example, the sensor can be an optical motion sensor located on the rim edge (39), as is known from optical computer mice, which is aligned with the tire flank (41).
Obwohl ein Sensor für die Erfassung des Schlupfes zwischen Felge (34) und Reifen (2) an einem Rad in jedem Anwendungsfall ausreichend sein dürfte, umfasst die Erfindung auch den Einsatz mehrerer Sensoren pro Rad. Although a sensor for detecting the slip between rim (34) and tire (2) on a wheel should be sufficient in every application, the invention also includes the use of several sensors per wheel.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schlupfes zwischen Felge (34) und Reifen (2) umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren in und außerhalb des Reifens (2), eine Erfassung des Schlupfes durch Sensoren im Material des Reifens (2) oder der Felge (34) und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. The invention encompasses any detection of the slip between the rim (34) and the tire (2). These include, for example, the use of optical and other sensors in and outside the tire (2), detection of the slip by sensors in the material of the tire (2) or the rim (34) and detection by the image evaluation of an image acquisition system such as a camera Sensor.
Erfindungsgemäß ist es möglich, den Schlupf zwischen Felge (34) und Reifen (2) nur eines oder mehrerer oder aller Räder zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren den Schlupf aller Räder. According to the invention, it is possible to detect the slip between the rim (34) and the tire (2) of only one or more or all of the wheels. For optimal operation, sensors record the slip of all wheels.
Zweitens ist der Schlupf zwischen Reifen (2) und Boden zu erfassen. Er soll einen Optimalwert annehmen. Dieser Optimalwert ist bei einer Fahrt auf festem, griffigem Boden wie einer Straße nahe Null. Für eine Zugmaschine auf weichem Ackerboden unter Einsatz eines Arbeitsgerätes kann der optimale Schlupf beispielsweise 12% betragen, d.h., die Reifenlauffläche legt 12% mehr Weg zurück, als die gefahrene Strecke auf dem Boden lang ist, weil der Reifen über den Boden rutscht und/oder diesen unter der Lauffläche verschiebt. Der optimale Schlupf wird nie genau eingehalten werden können, weil die Bodenbedingungen nicht vollkommen homogen sind. Es ist deshalb von einem Optimalwertebereich auszugehen, beispielsweise 11% bis 13%. Er ist abhängig von der Art des Reifen und denSecondly, the slip between the tire (2) and the ground must be recorded. It should assume an optimal value. This optimum value is close to zero when driving on firm, grippy ground like a road. For a tractor on soft arable soil using an implement, the optimal slip can be, for example, 12%, that is, the tire tread travels 12% more than the distance traveled on the ground because the tire slides over the ground and / or moves it under the tread. The optimal slip will never be kept exactly because the soil conditions are not completely homogeneous. An optimal value range can therefore be assumed, for example 11% to 13%. It depends on the type of tire and the
Betriebsbedingungen operating conditions
Für eine Erfassung dieses Schlupfes bietet es sich an, die Geschwindigkeit der Fahrzeuges (1) über den Boden und die Geschwindigkeit der Lauffläche des Reifens (2) zu erfassen und daraus die Differenz als Wert für den Schlupf zu ermitteln. To record this slip, it is advisable to record the speed of the vehicle (1) over the ground and the speed of the tread of the tire (2) and to determine the difference as a value for the slip from this.
Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1) über den Boden kann durch ein Satellitennavigationssystem (10) und/oder ein terrestisches Navigationssystem beispielsweise mittels Tachymetertechnik erfasst werden. The speed of the vehicle (1) above the ground can be recorded by a satellite navigation system (10) and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology.
Die Geschwindigkeit der Lauffläche des Reifens kann ermittelt werden, indem beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit bzw. die Umdrehungen pro Zeiteinheit bzw. die Drehzahl (8) der Felge erfasst und mit dem vorgegebenen Raddurchmesser multipliziert wird. Dabei wird der Schlupf zwischen Felge (34) und Reifen (2) vernachlässigt, weil er durch die Reifendruckregelanlage stets auf einem zu vemachlässigbar geringem Wert gehalten wird. The speed of the tread of the tire can be determined, for example, by detecting the speed of rotation or the revolutions per unit of time or the speed (8) of the rim and multiplying it by the predetermined wheel diameter. The slip between the rim (34) and the tire (2) is neglected because the tire pressure control system keeps it at a negligible value.
Somit kann als Sensor für die Erfassung des Schlupf zwischen Felge (34) beziehungsweise Reifen (2) und Boden kann ein System aus mindestens einem Sensor (8) zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Felge (34) des Rades und ein Sensor (10) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden vorhanden sein, wobei der Schlupf durch die Steuereinheit (12) aus den Sensorwerten und dem vorgegebenen Raddurchmesser als Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Radlauffläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird. A system comprising at least one sensor (8) for detecting the rotational speed of the rim (34) of the wheel and a sensor (10) for detecting can thus be used as a sensor for detecting the slip between the rim (34) or tire (2) and the ground of the vehicle speed relative to the ground, the slip by the control unit (12) from the sensor values and the predetermined wheel diameter as the relative speed between the Speed of the wheel tread and the vehicle speed is determined.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schlupfes zwischen Reifen und Boden umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren außerhalb des Reifens (2), eine Erfassung des Schlupfes durch Sensoren im Material des Reifens (2) oder der Felge (34), der Einsatz von Ultraschall-Dopplereffekt-Sensoren und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. Every detection of the slip between the tire and the ground is encompassed by the invention. These include, for example, the use of optical and other sensors outside the tire (2), detection of the slip by sensors in the material of the tire (2) or the rim (34), the use of ultrasonic Doppler effect sensors and detection by the Image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor.
Erfindungsgemäß ist es möglich, den Schlupf zwischen Reifen (2) und Boden nur eines oder mehrerer oder aller Räder zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb erfassen Sensoren den Schlupf aller Räder. Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Schwingungssensor verwendet werden, um das Schwingen des Fahrzeuges (1) an dem mindestens einen Rad zu erfassen.  According to the invention, it is possible to detect the slip between the tire (2) and the ground of only one or more or all of the wheels. For optimal operation, sensors record the slip of all wheels. At least one further sensor or an existing sensor can be used as the vibration sensor in order to detect the vibration of the vehicle (1) on the at least one wheel.
Ausreichend ist die Ermittlung des Schwingens durch die Auswertung der zeitlichen Änderung der ohnehin erfassten Reifenhöhe durch die Zustandssensoren (7,19) beziehungsweise Biegesensoren (47). Möglich ist auch die Verwendung eines Schwingungssensors, beispielweise eines Beschleunigungs sensors .  It is sufficient to determine the oscillation by evaluating the change over time of the tire height, which has already been recorded, by the condition sensors (7, 19) or bending sensors (47). It is also possible to use a vibration sensor, for example an acceleration sensor.
Von der Erfindung ist jede Erfassung des Schwingens umfasst. Dazu zählen beispielsweise eine Nutzung von optischen und anderen Sensoren am Fahrzeug sowie innerhalb und außerhalb von Reifen (2) und eine Erfassung durch die Bildauswertung eines Bilderfassungssystems wie einer Kamera als Sensor. Erfindungsgemäß ist es möglich, das Schwingen des Fahrzeuges (1) mittels der Sensoren in nur einem oder mehreren oder allen Rädern oder am Fahrzeug (1) zu erfassen. Für einen optimalen Betrieb sollten Sensoren in allen Rädern oder mindestens ein Schwingungssensor direkt am Fahrzeug (1) verwendet werden. Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Positionssensor verwendet werden, um die Fahrzeugposition, - geschwindigkeit und -fahrtrichtung als Bewegungsdaten zu erfassen. Die Bewegungsdaten ermöglichen insbesondere das vorausschauende Anpassen des Solldrucks beim erneuten Befahren einer Strecke. Sie können durch ein Satellitennavigationssystem und/oder ein terrestisches Navigationssystem beispielsweise mittels Tachymetertechnik erfasst werden. Es können auch bereits im Fahrzeug (1) vorhandene Systeme verwendet werden. Von der Erfindung ist jede Erfassung von Bewegungsdaten umfasst. Every detection of the oscillation is encompassed by the invention. These include, for example, the use of optical and other sensors on the vehicle as well as inside and outside of tires (2) and detection through the image evaluation of an image acquisition system such as a camera as a sensor. According to the invention, it is possible to detect the vibration of the vehicle (1) by means of the sensors in only one or more or all of the wheels or on the vehicle (1). For optimal operation, sensors should be used in all wheels or at least one vibration sensor directly on the vehicle (1). At least one further or an existing sensor can be used as a position sensor in order to record the vehicle position, speed and direction of travel as movement data. The movement data enable in particular the anticipatory adjustment of the target pressure when driving on a route again. They can be recorded by a satellite navigation system and / or a terrestrial navigation system, for example using tachymeter technology. Systems which are already in the vehicle (1) can also be used. Every acquisition of movement data is encompassed by the invention.
Mindestens ein weiterer oder ein vorhandener Sensor kann als Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaftensensor (11) verwendet werden, um Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften als Sensorwerte zu erfassen. Diese Sensorwerte ermöglichen die weitere Optimierung der Ermittlung des Solldrucks. Sie können At least one further sensor or an existing sensor can be used as an environmental and vehicle property sensor (11) in order to record environmental and vehicle properties as sensor values. These sensor values enable the determination of the target pressure to be further optimized. You can
- die Lufttemperatur,  - the air temperature,
- die Reifeninnentemperatur mindestens eines Rades,  - the inner tire temperature of at least one wheel,
- den Kompressordruck des Reifendruckreglers,  - the compressor pressure of the tire pressure regulator,
- Neigungs-, Beschleunigungs- und Giersensorwerte,  - inclination, acceleration and yaw sensor values,
- Bodenbeschaffenheit und -Struktur,  - Soil quality and structure,
- Zug- und Gewichtsbelastung bei Arbeitsmaschinen durch Arbeitsgeräte wie Pflüge, Eggen, Grubber,  - tensile and weight loads on working machines caused by implements such as plows, harrows, cultivators,
- Achslasten und  - axle loads and
- Treibstoffverbrauch  - fuel consumption
umfassen. include.
Von der Erfindung ist jede Erfassung von Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften (11) umfasst. The invention encompasses any detection of environmental and vehicle properties (11).
Alle erfassten Sensorwerte werden der Steuereinheit (12) zugeführt. Diese ermittelt den Solldruck für ein, mehrere oder alle Räder des Fahrzeuges (1), wobei die Sensorwerte die Ermittlung des Solldrucks für jedes Rad beeinflussen. Der Solldruck wird dem mindestens einen Reifendruckregler (4) zugeführt, der die Anpassung des Reifendrucks bewirkt. Die Steuereinheit (12) kann Funktionen des Reifendruckreglers (4) übernehmen und beispielsweise die Ist- und Solldrucke vergleichen und daraus Steuersignale für die Druckluftventile (15) bereitstellen, um Luft in die Reifen zu leiten oder aus den Reifen abzulassen (Fig. 8, 9, 10). All detected sensor values are fed to the control unit (12). This determines the target pressure for one, several or all wheels of the vehicle (1), the sensor values influencing the determination of the target pressure for each wheel. The setpoint pressure is fed to the at least one tire pressure regulator (4), which effects the adjustment of the tire pressure. The control unit (12) can functions of the tire pressure regulator (4) and, for example, compare the actual and target pressures and use them to provide control signals for the compressed air valves (15) in order to guide air into the tires or to deflate them (FIGS. 8, 9, 10).
Der Schlupf zwischen Felge und Reifen wird stets minimal gehalten, beispielsweise unter 0,1 Prozent, und kann deshalb vernachlässigt werden. Deshalb können der Schlupf zwischen Reifen und Boden sowie der Schlupf zwischen Felge und Reifen als gleich angenommen und verwendet werden. The slip between the rim and the tire is always kept to a minimum, for example below 0.1 percent, and can therefore be neglected. Therefore, the slip between the tire and the ground and the slip between the rim and the tire can be assumed to be the same and used.
Die Steuereinheit (12) realisiert die folgenden Funktionen. The control unit (12) realizes the following functions.
Ist der Wert des Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu groß, also außerhalb des optimalen Bereiches, wird If the value of the slip between the tire and the ground is too large, i.e. outside the optimal range,
- zuerst der Druck in den Reifen verringert, so lange die Verformung jeden Reifens nicht größer ist als der Grenzwert für die maximal Verformung,  - first the pressure in the tires is reduced as long as the deformation of each tire is not greater than the limit value for the maximum deformation,
- danach eine Empfehlung für eine Erhöhung der Ballastierung ausgegeben und  - then issued a recommendation for an increase in ballast and
- zuletzt die Geschwindigkeit des Fahrzeuges per Empfehlung oder Steuerfunktion verringert, wobei die Arbeitsleistung sinkt.  - Lastly, the speed of the vehicle is reduced by means of a recommendation or control function, with the work output falling.
Ist der Wert des Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu gering, also außerhalb des optimalen Bereiches, wird If the value of the slip between the tire and the ground is too low, i.e. outside the optimal range,
- zuerst die Geschwindigkeit der Fahrzeuges per Empfehlung oder Steuerfunktion bis zur optimalen Arbeitsgeschwindigkeit erhöht, wobei die Arbeitsleistung steigt,  - first increase the speed of the vehicle by recommendation or control function up to the optimal working speed, whereby the work performance increases,
- danach eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgegeben und  - then issued a recommendation for a reduction in ballast and
- zuletzt der Druck in den Reifen erhöht, so lange die Verformung jeden Reifens nicht kleiner ist als der Grenzwert für die minimale Verformung. Liegt der Wert des Schlupf im optimalen Bereiches, aber die Verformung eines Reifens (2) ist kleiner ist als der Grenzwert für die minimale Verformung, wird eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgegeben. - Lastly, the pressure in the tires increases as long as the deformation of each tire is not less than the limit value for the minimum deformation. The value of the slip is in the optimal range, but the deformation of a tire (2) is less than the limit value for the minimal deformation, a recommendation for a reduction in ballast is issued.
Weil das Ändern der Ballastierung aufwendig ist, werden in der Praxis während des Betriebes, beispielweise dem Pflügen, die Veränderung des Reifeninnendrucks und die Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit die vorrangigen Reaktionen auf einen nicht optimalen Schlupf sein. Because changing the ballast is complex, in practice during operation, for example plowing, changing the tire pressure and adapting the vehicle speed will be the primary reactions to a non-optimal slip.
Die Steuereinheit (12) kann Informationen ausgeben. Diese können The control unit (12) can output information. these can
- Angaben über die Reifen (2) wie Druck, Verformung und Schlupf, - Information about the tires (2) such as pressure, deformation and slip,
- Angaben über das Fahrzeug (1) wie Bewegungsdaten, Schwingungen und Betriebszustände, - Information about the vehicle (1) such as movement data, vibrations and operating conditions,
- Betriebszustands- und Statusinformationen  - Operating status and status information
- Warnungen bei der Annährung, dem Erreichen und Überschreiben von Grenzwerten,  - warnings when approaching, reaching and overwriting limit values,
- Empfehlungen beispielsweise für eine Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und Ballastierung sowie  - Recommendations for example for an adaptation of the vehicle speed and ballasting as well
- Signale und Steuerbefehle für die Weiterleitung an andere Systeme im Fahrzeug (1), beispielsweise Steuerbefehle an einen Tempomaten für die Anpassung der Geschwindigkeit,  Signals and control commands for forwarding to other systems in the vehicle (1), for example control commands to a cruise control for adjusting the speed,
umfassen. include.
Für die Ausgabe von Informationen kann die Steuereinheit (12) mit mindestens einem Ausgabegerät, das auch ein Ein- und Ausgabegerät sein kann, verbunden sein. To output information, the control unit (12) can be connected to at least one output device, which can also be an input and output device.
Die Erfindung umfasst jede Ausgabe, wie mittels eines Bedienteils (13), eines Computers, Smartphones oder Datenträgers, per kabelgebundener oder drahtloser Übertragung, automatisch ausgegeben oder manuell abgefragt. Für einen optimalen Betrieb werden Informationen über ein Bedienteil (13) ausgegeben, das in unmittelbarer Nähe von Fahrer positioniert ist. The invention encompasses every output, such as by means of a control unit (13), a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission, automatically output or queried manually. For optimal operation, information is output via a control unit (13) which is positioned in the immediate vicinity of the driver.
Die Steuereinheit (12) benötigt für die Ermittlung der Solldrucke außer den Sensorwerten weitere Informationen beziehungsweise Parameter. Diese können - Angaben über die Reifen (2) wie Reifendurchmesser, Größe, Abmessungen, Typ, Profil und Grenzwerte für den Reifendruck und für die Verformung, The control unit (12) requires further information or parameters in addition to the sensor values to determine the target pressures. these can - Information about the tires (2) such as tire diameter, size, dimensions, type, profile and limit values for the tire pressure and for the deformation,
- Angaben über das Fahrzeug und deren eventuelle Grenzwerte wie die maximale Fahrtgeschwindigkeit mit und ohne eingesetztem - Information about the vehicle and its possible limit values such as the maximum driving speed with and without the
Arbeitsgerät, Implement,
- Angaben über die Betriebsbedingungen wie Straßenfahrt oder Arbeitsfahrt,  - Information about the operating conditions such as road or work travel,
umfassen. include.
Andere Informationen beziehungsweise Parameter können für Ermittlung der Solldrucke berücksichtigt werden. So kann es möglich sein, dass der Fahrer den Solldruck als Absolutwert vorgegeben kann, wodurch der von der Steuereinheit (12) ermittelte Wert übersteuert wird. Weiterhin kann es möglich sein, dass der Fahrer den von der Steuereinheit (12) ermittelten Sollwert verändern kann, indem er ihn beispielsweise um 0,5 bar erhöht. Für die Eingabe von Informationen kann die Steuereinheit mit mindestens einem Eingabegerät, das auch ein Ein- und Ausgabegerät sein kann, verbunden sein. Other information or parameters can be taken into account for determining the target pressures. It may be possible for the driver to specify the target pressure as an absolute value, as a result of which the value determined by the control unit (12) is overridden. Furthermore, it may be possible for the driver to change the setpoint determined by the control unit (12), for example by increasing it by 0.5 bar. For the input of information, the control unit can be connected to at least one input device, which can also be an input and output device.
Parameter werden bei der Installation oder während des Betriebes des Fahrzeuges (1) in die Steuereinheit (12) eingegeben. Parameters are entered into the control unit (12) during installation or during operation of the vehicle (1).
Die Erfindung umfasst jede Eingabe, wie mittels eines Bedienteils (13), eines Computers, Smartphones oder Datenträgers, per kabelgebundener oder drahtloser Übertragung bzw. Datenschnittstelle, automatisch oder manuell ausgeführt. Für einen optimalen Betrieb werden Informationen über ein Bedienteil (13) eingegeben, das in unmittelbarer Nähe von Fahrer positioniert ist. The invention encompasses any input, such as carried out automatically or manually, as by means of a control unit (13), a computer, smartphone or data carrier, via wired or wireless transmission or data interface. For optimal operation, information is entered via a control unit (13) which is positioned in the immediate vicinity of the driver.
Die Erfindung umfasst auch die Kombination verschiedener Eingabemöglichkeiten, beispielsweise mittels eines Bedienteils (13) und eines Computers über eine Datenschnittstelle. Das Ein- und/oder Ausgabegerät, beispielsweise ein Bedienteil (13), kann in das Steuergerät (12) integriert sein. Wird ein Bedienteil (13) verwendet, so umfasst es Eingabe- und/oder Ausgabebaugrappen. Die Verwendung eines in der Regel fest in das Fahrzeug eingebauten Bedienteils (13) anstelle von einem ebenfalls einsetzbaren Smartphones, Tablet- oder anderen Computers hat den Vorteil, dass das Bedienteil (13) robust, immer vorhanden, einfach zu bedienen und für die Aufgabe optimiert ist und nicht durch andere Software beeinflusst oder gestört werden kann. Die Erfindung umfasst jede Art von Eingabebaugruppen im Bedienteil (13), wie Schieberegler, Taster, Wipp- und Kippschalter und Touchscreens. Für einen optimalen Betrieb werden einfach und intuitiv zu bedienende Schieberegler und Taster verwendet. Die Erfindung umfasst jede Art von Ausgabebaugruppen im Bedienteil (13), wie Lampen, LEDs, OLEDs, Leuchtsegmentanzeigen und Bildschirme. Für einen optimalen Betrieb werden einfach und intuitiv zu erkennende LED-Anzeigen und für detaillierte Ausgaben ein Bildschirm verwendet. The invention also includes the combination of various input options, for example by means of an operating unit (13) and a computer via a data interface. The input and / or output device, for example an operating unit (13), can be integrated in the control unit (12). If a control unit (13) is used, it comprises input and / or output modules. The use of a control unit (13), which is usually permanently installed in the vehicle, instead of a smartphone, tablet or other computer that can also be used, has the advantage that the control unit (13) is robust, always available, easy to use and optimized for the task and cannot be influenced or disturbed by other software. The invention includes any type of input modules in the control unit (13), such as slide controls, buttons, rocker and toggle switches and touch screens. Easy and intuitive sliders and buttons are used for optimal operation. The invention encompasses any type of output modules in the operating part (13), such as lamps, LEDs, OLEDs, light segment displays and screens. Easy and intuitive LED displays are used for optimal operation and a screen is used for detailed output.
Alle Sensoren sind mit der Steuereinheit (12) verbunden. Somit stehen der Steuereinheit (12) alle von den Sensoren erfassten Sensorwerte für die Ermittlung der Solldruckwerte zur Verfügung. Die Steuereinheit (12) kann den Solldruck ständig anpassen oder nur bei Überschreitung von Grenzwerten, insbesondere der von Optimalwertebereichen. All sensors are connected to the control unit (12). The control unit (12) thus has all the sensor values detected by the sensors available for determining the target pressure values. The control unit (12) can adapt the set pressure continuously or only when limit values, in particular those of optimal value ranges, are exceeded.
Weitere Informationen und Parameter werden bei der Installation oder im Betrieb eingegeben. Sie stehen damit der Steuereinheit (12) ebenfalls zur Verfügung. Additional information and parameters are entered during installation or operation. They are therefore also available to the control unit (12).
Dazu gehören insbesondere These include in particular
- für jedes Rad  - for each bike
o der Normaldruck nach Herstellerangaben,  o the normal pressure according to the manufacturer's instructions,
o die Optimal Wertebereich für die Verformung des Reifens, o der Optimalwertebereich für den Schlupf zwischen Felge und Boden, o the optimal range of values for the deformation of the tire, o the optimum value range for the slip between rim and floor,
o der Grenzwert für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Reifen,  o the limit value for the maximum slip between rim and tire,
o die maximale Regelabweichung als maximal zulässige o the maximum control deviation as the maximum permissible
Differenz zwischen Soll- und Istdruck für den Reifendruck, o die maximale Einstellzeit als die maximale Zeit für das Erreichen des Solldruckes nach einer Änderung des Solldruckes, Difference between the target and actual pressure for the tire pressure, o the maximum response time as the maximum time for reaching the target pressure after a change in the target pressure,
- der Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude für das - The limit for the maximum vibration amplitude for the
Schwingen des Fahrzeuges, Swinging the vehicle,
- die Toleranzen für das Erkennen des erneuten Befahrens einer Strecke. Die Parameter können für die gesamte Betriebszeit festgelegt ein oder unter Berücksichtigung von Sensorwerte fortlaufen angepasst werden. Beispielsweise sind die Grenzwerte für die maximale Verformung des Reifens abhängig der Fahrzeuggeschwindigkeit, weil ein Reifen bei hoher Geschwindigkeit weniger stark verformt werden darf als bei langsamer Fahrt. Ebenso sollte beispielsweise die maximale - The tolerances for the detection of a new route. The parameters can be fixed for the entire operating time or continuously adjusted taking sensor values into account. For example, the limit values for the maximum deformation of the tire are dependent on the vehicle speed, because a tire may be deformed less at high speed than when driving slowly. Likewise, for example, the maximum
Regelabweichung und die maximale Einstellzeit im Bereich geringen Reifenluftdrucks, beispielsweise unter 1 bar, geringer sein als im Bereich hohen Reifenluftdrucks, beispielsweise über 2 bar. Weiterhin können sich die maximale Regelabweichung und die maximale Einstellzeit gegenseitig beeinflussen, indem sich beispielsweise bei einer großen Regelabweichung die maximale Einstellzeit verringert. Control deviation and the maximum response time in the area of low tire air pressure, for example below 1 bar, may be less than in the area of high tire air pressure, for example above 2 bar. Furthermore, the maximum control deviation and the maximum response time can mutually influence one another, for example by reducing the maximum response time in the case of a large control deviation.
Im Betrieb ermittelt die Reifendruckregelanlage fortlaufend den optimalen Solldruckes für den Reifendruck mindestens eines Rades. Der Ausgangswert ist der Normaldruck nach Herstellerangaben. Die nachfolgend beschriebenen Steuerungs- und Regelungsverfahren können einzeln oder kombiniert eingesetzt werden. During operation, the tire pressure control system continuously determines the optimal target pressure for the tire pressure of at least one wheel. The initial value is the normal pressure according to the manufacturer's instructions. The control and regulation procedures described below can be used individually or in combination.
Der Solldruck wird erhöht, wenn die Verformung des Reifens größer ist als der Grenzwert für die maximale Verformung. Wird die Verformung beispielsweise wird durch die Sensorwerte des Zustandssensors und des Flankenzustandssensors bestimmt, die als Abstandssensoren ausgeführt sind, so werden die Minimalwerte für den Abstand zwischen Felgenbett und Innenseite der Lauffläche und für den Abstand zwischen Felge oder Felgenrand und Innenseite der Reifenflanke als Grenzwerte für die Verformung festgelegt. Ein Unterschreiten dieser Abstandsminimalwerte zeigt ein Überschreiten der maximalen Reifenverformung an und löst eine Erhöhung des Reifendrucks aus. The target pressure is increased when the deformation of the tire is greater than the limit value for the maximum deformation. If the deformation is determined, for example, by the sensor values of the condition sensor and the Flank condition sensor determined, which are designed as distance sensors, the minimum values for the distance between the rim well and the inside of the tread and for the distance between the rim or rim edge and the inside of the tire flank are defined as limit values for the deformation. Falling below these minimum distance values indicates that the maximum tire deformation has been exceeded and triggers an increase in tire pressure.
Der Solldruck wird verringert, wenn der Schlupf zwischen Felge und Boden größer ist als der Maximalwert eines zugehörigen Optimal Wertebereiches, und erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge und Boden kleiner ist als der Minimalwert des zugehörigen Optimal Wertebereiches . Der Solldruck wird erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge und Reifen größer ist als der Grenzwert für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Reifen. The setpoint pressure is reduced if the slip between the rim and the floor is greater than the maximum value of an associated optimum value range, and is increased if the slip between the rim and the floor is smaller than the minimum value of the associated optimal value range. The target pressure is increased if the slip between the rim and the tire is greater than the limit value for the maximum slip between the rim and the tire.
Der Solldruck wird erhöht, wenn das Schwingen des Fahrzeuges einen Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude an mindestens einem Rad überschreitet. Als Schwingungsamplitude wird die Auslenkung der Radachsen erfasst, die als maximale Änderung der Werte der Zustandssensoren an der Auflagefläche der Reifen innerhalb einer Messperiode von beispielsweise 10 Sekunden erfassbar ist. Der Wert des Rades mit der maximalen Auslenkung bestimmt dieThe setpoint pressure is increased when the vehicle's vibration exceeds a limit value for the maximum vibration amplitude on at least one wheel. The deflection of the wheel axles, which can be detected as the maximum change in the values of the condition sensors on the contact surface of the tires within a measurement period of, for example, 10 seconds, is recorded as the vibration amplitude. The value of the wheel with the maximum deflection determines the
Schwingungsamplitude des Fahrzeuges. Vibration amplitude of the vehicle.
Das Herstellen des Solldrucks Reifendrucks benötigt jeweils Zeit, weil das Luftvolume, das pro Zeiteinheit in den Reifen gedrückt oder aus ihm abgelassen wird, durch physikalische und technische Gegebenheit begrenzt ist. Dadurch wird es im Betrieb der Reifendruckregelanlage zu Situationen kommen, in denen von der Steuereinheit die Überschreitung der maximalen Regelabweichung über eine maximale Einstellzeit hinaus ermittelt wird. Um das bei einem erneuten Befahren der gleichen Strecke innerhalb vorgegebener Toleranzen zu verhindern, wird das folgende Verfahren eingesetzt, bei dem die Steuereinheit (12): - fortlaufend die Fahrzeugposition, -geschwindigkeit und -fahrtrichtung als Bewegungsdaten speichert, Establishing the target pressure of the tire pressure takes time in each case because the volume of air that is pressed into or released from the tire per unit of time is limited by physical and technical conditions. This will result in situations in the operation of the tire pressure control system in which the control unit determines that the maximum control deviation has been exceeded beyond a maximum response time. In order to prevent this from happening again on the same route within predetermined tolerances, the following method is used, in which the control unit (12): - continuously saves the vehicle position, speed and direction of travel as movement data,
- fortlaufend die Zeit als Einstellzeit ermittelt, die von der Ermittlung eines neuen Solldruckes für den Reifendruck bis zu dessen Erreichen im Reifen vergeht,  - the time is continuously determined as the response time, which passes from the determination of a new target pressure for the tire pressure until it is reached in the tire,
- beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für die maximale Einstellzeit mittels der Bewegungsdaten die gespeicherte Fahrzeugposition ermittelt, von der ab bei einem erneuten Befahren dieser Strecke der Reifendruck vorausschauend anzupassen ist, um ein Überschreiten des Grenzwertes für die maximale Regelabweichung zu vermeiden, und die zu dieser Fahrzeugposition zugehörigen Bewegungsdaten im Speicher markiert und/oder gesondert zusammen mit der Regelabweichung speichert, und  - If a specified limit value for the maximum response time is exceeded, the movement data is used to determine the stored vehicle position, from which the tire pressure must be adjusted in advance when driving on this route again, in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation, and for this vehicle position the associated movement data is marked in the memory and / or stored separately together with the control deviation, and
- bei einem erneuten Befahren einer Strecke, für die markiert und/oder gesondert speicherte Bewegungsdaten vorliegen, ab der gespeicherten - When driving again on a route for which marked and / or separately stored movement data is available, from the saved one
Fahrzeugposition den Reifendruck vorausschauend angepasst, um ein Überschreiten des Grenzwertes für die maximale Regelabweichung zu vermeiden, indem die Steuereinheit für jeden Reifen mittels der gespeicherten Regelabweichung einen Solldruck ermittelt und mit diesem Solldruck den mindestens einen Reifendruckregler ansteuert. Vehicle position predictively adjusted the tire pressure in order to avoid exceeding the limit value for the maximum control deviation by the control unit determining a target pressure for each tire using the stored control deviation and controlling the at least one tire pressure controller with this target pressure.
Die Steuereinheit (12) kann Informationen für den Fahrer ermitteln, mittels mindestens einer Ein- und/oder Ausgabeeinheit bereitstellen oder direkt das Fahrzeug beeinflussen. Die Anzeige von Informationen kannThe control unit (12) can determine information for the driver, provide it by means of at least one input and / or output unit, or influence the vehicle directly. The display of information can
- denn Gesamtstatus des Systems, - because overall status of the system,
- den Soll- und Istdruck jedes Rades,  - the target and actual pressure of each wheel,
- das Einhalten, Erreichen oder Überschreiten von Grenzwerten  - compliance with, reaching or exceeding limit values
- Empfehlungen für eine Anpassung der Fahrtgeschwindigkeit und - Empfehlungen für eine Anpassung der Ballastierung  - Recommendations for adapting the speed of travel and - Recommendations for adapting the ballasting
mittels by means of
- Leuchten, beispielsweise durch eine grüne Leuchte für „Status normal“, eine gelbe Leuchte für„Status nahe Grenzwerten“ und einer roten Leuchte für„Status Grenzwerte überschritten!“,  - Lights, for example by a green light for "Status normal", a yellow light for "Status near limit values" and a red light for "Status limit values exceeded!",
- mechanischer Anzeigen, beispielsweise Zeigerelementen, - mechanical displays, for example pointer elements,
- alphanumerischer Anzeigen, beispielsweise Leuchtziffem, und/oder - grafischer Displays - Alphanumeric displays, for example luminous digits, and / or - graphic displays
umfassen. include.
Insbesondere kann die Steuereinheit mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit ausgeben, wenn In particular, the control unit can issue a recommendation for a reduction in the travel speed by means of an output unit, if
- die Grenzwerte für die maximale Verformung mindestens eines Reifens  - the limit values for the maximum deformation of at least one tire
und/oder  and or
- der Grenzwerte für den maximalen Schlupf zwischen Felge und- the limit values for the maximum slip between rim and
Boden mindestens eines Reifens Bottom of at least one tire
und/oder  and or
- des Grenzwertes für die maximale Schwingungamplitude  - the limit value for the maximum vibration amplitude
und/oder  and or
- der Grenzwerte für die maximale Regelabweichung - the limit values for the maximum control deviation
und/oder  and or
- der maximalen Einstellzeit überschritten werden.  - the maximum response time is exceeded.
Weiterhin kann die Steuereinheit (12) mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Erhöhung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden größer ist als der Maximalwert des Bereiches des optimale Schlupfes bei gleichzeitiger maximaler Reifen Verformung. Durch die höhere Ballastierung wird der Druck des Reifen auf den Boden erhöht und der Schlupf verringert. Furthermore, the control unit (12) can issue a recommendation for an increase in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is greater than the maximum value of the range of the optimal slip with simultaneous maximum tire deformation. The higher ballasting increases the pressure of the tire on the ground and reduces slippage.
Weiterhin kann die Steuereinheit (12) mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden kleiner ist als der Minimalwerte des Bereiches des optimale Schlupfes und die Verformung des Reifens gleich oder geringer ist als der minimale Grenzwert des Bereiches der optimalen Verformung. Der geringe Schlupf und die geringe Verformung des Reifens zeigen an, dass zu viel Ballast mit geführt wird. Weiterhin kann die Steuereinheit (12) mittels einer Ausgabeeinheit eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgeben, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge und Boden im Bereich des optimale Schlupfes liegt und die Verformung des Reifens geringer ist als der minimale Grenzwert des Bereiches der optimalen Verformung. Hier ist zwar der Schlupf im optimalen Bereich, aber die Verformung ist wiederum gering, was wieder anzeigt, dass zu viel Ballastierung mitgeführt wird. Furthermore, the control unit (12) can issue a recommendation for a reduction in the ballast by means of an output unit if the value for the slip between the rim and the ground is less than the minimum values of the range of the optimal slip and the deformation of the tire is equal to or less than that minimum limit of the range of optimal deformation. The low slip and the low deformation of the tire indicate that too much ballast is being carried. Furthermore, the control unit (12) can issue a recommendation for reducing the ballast by means of an output unit if the The value for the slip between the rim and the bottom lies in the area of the optimal slip and the deformation of the tire is less than the minimum limit of the area of the optimal deformation. Here, the slip is in the optimal range, but the deformation is again low, which again indicates that too much ballasting is carried.
Außerdem können die von der Steuereinheit ermittelten Informationen dazu verwendet werden, das Fahrzeug über das Anpassen des Reifendrucks hinaus direkt zu beeinflussen. Beispielsweise kann bei einer Zugmaschinenfahrt mit einem Grubber über einen Acker die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Beeinflussung des Tempomaten angepasst werden, um im Bereich des optimalen Schlupfes zwischen Reifen und Boden zu arbeiten In addition, the information determined by the control unit can be used to influence the vehicle directly beyond the adjustment of the tire pressure. For example, when driving a tractor with a cultivator over a field, the vehicle speed can be adjusted by influencing the cruise control in order to work in the area of optimal slip between the tire and the ground
Ausführungsbeispiel 1 : Example 1:
Grubbern in der Ebene  Cultivating in the plain
Das Beispiel betrachtet exemplarisch ein Rad. In der Praxis werden alle Räder gleichzeitig und unabhängig voneinander geregelt. The example considers a wheel as an example. In practice, all wheels are controlled simultaneously and independently of one another.
Der Fahrer kommt mit seinem Traktor-Grubber-Gespann auf einem Feldweg zu einem Feld. Sensorwerte: The driver comes to a field with his tractor-cultivator team on a dirt road. Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 1,2 bar  • Tire pressure sensor: 1.2 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 20 km/h  • Speed above the ground using a GPS receiver: 20 km / h
• Zustandssensor: Abstand 48 cm  • Condition sensor: distance 48 cm
· Zustandsflankensensor: Abstand 45 cm  State edge sensor: distance 45 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 20 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 20 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Fahren Feldweg: 20 km/h  • Working speed driving dirt road: 20 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 20km/h: 35-50 cm  • optimal range condition sensor at 20km / h: 35-50 cm
· optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 20 km/h: 35-55 cm · Optimal range of the edge condition sensor at 20 km / h: 35-55 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 20 km/h: 0-1 % • maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • optimal range of slip rim-floor at 20 km / h: 0-1% • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 0 %  • Slip rim bottom: 0%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: nein  o Slip rim-bottom: no
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: Keine Änderungen erforderlich. Control unit: No changes required.
Der Traktor fährt auf das Feld, verringert die Geschwindigkeit und fängt an zu giubbem. The tractor drives on the field, reduces the speed and starts to giubbem.
Sensorwerte: Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 1,2 bar  • Tire pressure sensor: 1.2 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 9 km/h · Zustandssensor: Abstand 48 cm  • Speed above the ground using a GPS receiver: 9 km / h · Condition sensor: distance 48 cm
• Zustandsflankensensor: Abstand 45 cm  • State edge sensor: distance 45 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 11 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 11 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h  • Working speed Gubbem: 11 km / h
· optimaler Bereich Zustandssensor bei 11km/h: 22-45 cm  Optimal condition sensor range at 11km / h: 22-45 cm
• optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 11 km/h: 25-42 cm • Optimal range of edge condition sensor at 11 km / h: 25-42 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 11,5 - 12,5%• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 11.5 - 12.5%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 18 %  • Slip rim base: 18%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: ja  o Slip rim-bottom: yes
o Schlupf Felge-Reifen: nein o Schwingungen: nein o Slip rim tires: no o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine Nach einigen Minuten ist die Anpassung des Solldrucks an die aktuellen Bedingungen beendet.  • Vibration (determined from state sensor values): none After a few minutes, the adjustment of the target pressure to the current conditions is complete.
Sensorwerte: Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 0,7 bar  • Tire pressure sensor: 0.7 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 9,7 km/h  • Speed above the ground using a GPS receiver: 9.7 km / h
• Zustandssensor: Abstand 41 cm  • Condition sensor: distance 41 cm
• Zustandsflankensensor: Abstand 38 cm  • State edge sensor: distance 38 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 11 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 11 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h  • Working speed Gubbem: 11 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 11km/h: 22-45 cm  • Optimal range condition sensor at 11km / h: 22-45 cm
• optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 11 km/h: 25-42 cm • Optimal range of edge condition sensor at 11 km / h: 25-42 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 11,5 - 12,5%• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 11.5 - 12.5%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 11,8 %  • Slip rim base: 11.8%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine  • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung  • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: nein  o Slip rim-bottom: no
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: keine Änderungen. Control unit: no changes.
Ausführungsbei spiel 2: Example 2:
Grubbern in einer feuchten Senke (Fortsetzung Ausführungsbeispiel 1)  Cultivating in a damp depression (continued in embodiment 1)
Der Traktor fährt in eine feuchte Senke. Der Schlupf der Räder steigt an. Sensorwerte: The tractor drives into a wet depression. The wheel slip increases. Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 0,7 bar  • Tire pressure sensor: 0.7 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 7 km/h • Speed above the ground using a GPS receiver: 7 km / h
• Zustandssensor: Abstand 41 cm • Condition sensor: distance 41 cm
• Zustandsflankensensor: Abstand 38 cm  • State edge sensor: distance 38 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 11 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 11 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h  • Working speed Gubbem: 11 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 11km/h: 22-45 cm  • Optimal range condition sensor at 11km / h: 22-45 cm
• optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 11 km/h: 25-42 cm • Optimal range of edge condition sensor at 11 km / h: 25-42 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 11,5 - 12,5%• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 11.5 - 12.5%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 36 %  • Slip rim base: 36%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine  • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung  • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: ja  o Slip rim-bottom: yes
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: Der Solldruck wird langsam verringert, bis alle Grenzwerte eingehalten werden. Durch die Ansteuerung der Luftdruckventile wird Luft aus dem Reifen abgelassen.  Control unit: The target pressure is slowly reduced until all limit values are met. Air is released from the tire by activating the air pressure valves.
Bei 0,5 bar wird jedoch der Grenzwert des Zustandssensors für die maximale Verformung erreicht. Sensorwerte:  At 0.5 bar, however, the limit value of the condition sensor for maximum deformation is reached. Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 0,5 bar  • Tire pressure sensor: 0.5 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 9 km/h • Speed above the ground using a GPS receiver: 9 km / h
• Zustandssensor: Abstand 21 cm • Condition sensor: distance 21 cm
• Zustandsflankensensor: Abstand 28 cm  • State edge sensor: distance 28 cm
· Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 11 km/h · Wheel speed using the speed sensor on the rim: 11 km / h
Parameter: • Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h Parameter: • Working speed Gubbem: 11 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 11km/h: 22-45 cm  • Optimal range condition sensor at 11km / h: 22-45 cm
• optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 11 km/h: 25-42 cm • Optimal range of edge condition sensor at 11 km / h: 25-42 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 11,5 - 12,5%• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 11.5 - 12.5%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 18 %  • Slip rim base: 18%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine  • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung  • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: ja  o Slip rim-bottom: yes
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: ja  o Tire deformation: yes
Steuereinheit: Der Solldruck wird erhöht, bis der Grenzwert für die maximale Verformung nicht mehr überschritten wird. Das ist notwendig, um Schäden am Rad zu vermeiden. Sensorwerte:  Control unit: The setpoint pressure is increased until the limit value for the maximum deformation is no longer exceeded. This is necessary to avoid damage to the bike. Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 0,6 bar  • Tire pressure sensor: 0.6 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 8,7 km/h  • Speed above the ground using a GPS receiver: 8.7 km / h
• Zustandssensor: Abstand 23 cm  • Condition sensor: distance 23 cm
· Zustandsflankensensor: Abstand 28 cm  State edge sensor: distance 28 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 11 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 11 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h  • Working speed Gubbem: 11 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 11km/h: 22-45 cm  • Optimal range condition sensor at 11km / h: 22-45 cm
· optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 11 km/h: 25-42 cm · Optimal range of the edge condition sensor at 11 km / h: 25-42 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 11,5 - 12,5%• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 11.5 - 12.5%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
· Schlupf Felge-Boden: 21 %  Slip rim base: 21%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 % • Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): keine • Slip rim tires: 0% • Vibration (determined from state sensor values): none
• Grenzwertüberschreitung  • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: ja  o Slip rim-bottom: yes
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: Dem Fahrer wird über das Bedienteil (13) angezeigt, dass Grenzwerte dauerhaft überschritten werden und folglich ein optimaler Betrieb nicht möglich ist.  Control unit: The driver is shown on the control unit (13) that limit values are exceeded permanently and therefore optimal operation is not possible.
Ausführungsbeispiel 3 Embodiment 3
Der Traktor verlässt das Feld und fährt auf einer Straße mit höherer The tractor leaves the field and drives on a higher road
Geschwindigkeit. Sensorwerte: Speed. Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 0,6 bar  • Tire pressure sensor: 0.6 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 30 km/h  • Speed above the ground using a GPS receiver: 30 km / h
• Zustandssensor: Abstand 23 cm  • Condition sensor: distance 23 cm
· Zustandsflankensensor: Abstand 28 cm  State edge sensor: distance 28 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 30 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 30 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Gubbem: 11 km/h  • Working speed Gubbem: 11 km / h
• optimaler Bereich Zustandssensor bei 20km/h: 35-50 cm  • optimal range condition sensor at 20km / h: 35-50 cm
· optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 20 km/h: 35-55 cm · Optimal range of the edge condition sensor at 20 km / h: 35-55 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 11 km/h: 0-1 %• optimal range of slip rim-floor at 11 km / h: 0-1%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• maximale Schwingungsamplitude: 3 cm  • maximum vibration amplitude: 3 cm
• Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Von der Steuereinheit ermittelte Werte:  • Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded. Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 0 %  • Slip rim bottom: 0%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): 8 cm  • Vibration (determined from condition sensor values): 8 cm
• Grenzwertüberschreitung  • Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: nein  o Slip rim-bottom: no
o Schlupf Felge-Reifen: nein o Schwingungen: ja o Slip rim tires: no o Vibrations: yes
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: Der Solldruck wird erhöht, bis der Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude nicht mehr überschritten wird.  Control unit: The setpoint pressure is increased until the limit value for the maximum vibration amplitude is no longer exceeded.
Sensorwerte: Sensor values:
• Drucksensor im Reifen: 1,6 bar  • Tire pressure sensor: 1.6 bar
• Geschwindigkeit über dem Boden mittels GPS-Empfänger: 30 km/h  • Speed above the ground using a GPS receiver: 30 km / h
· Zustandssensor: Abstand 49 cm  Condition sensor: distance 49 cm
• Zustandsflankensensor: Abstand 46 cm  • State edge sensor: distance 46 cm
• Radgeschwindigkeit mittels Drehzahlsensor an der Felge: 30 km/h Parameter:  • Wheel speed using the speed sensor on the rim: 30 km / h Parameters:
• Arbeitsgeschwindigkeit Straßenfahrt: 30 km/h  • Working speed on the road: 30 km / h
· optimaler Bereich Zustandssensor bei 30km/h: 35-50 cm  Optimal condition sensor range at 30km / h: 35-50 cm
• optimaler Bereich Flankenzustandssensor bei 30 km/h: 35-55 cm • Optimal area edge condition sensor at 30 km / h: 35-55 cm
• optimaler Bereich Schlupf Felge-Boden bei 30 km/h: 0-1 %• optimal range of slip rim-floor at 30 km / h: 0-1%
• maximaler Schlupf Felge-Reifen : 0, 1 % • maximum slip rim tire: 0.1%
• maximale Schwingungsamplitude: 3 cm  • maximum vibration amplitude: 3 cm
· Solldruckanpassung: nur beim Überschreiten eines Grenzwertes Target pressure adjustment: only when a limit value is exceeded
Von der Steuereinheit ermittelte Werte: Values determined by the control unit:
• Schlupf Felge-Boden: 0 %  • Slip rim bottom: 0%
• Schlupf Felge-Reifen: 0 %  • Slip rim tires: 0%
• Schwingung (aus Zustandssensorwerten ermittelt): 2 cm  • Vibration (determined from condition sensor values): 2 cm
· Grenzwertüberschreitung  · Limit violation
o Schlupf Felge-Boden: nein  o Slip rim-bottom: no
o Schlupf Felge-Reifen: nein  o Slip rim tires: no
o Schwingungen: nein  o Vibrations: no
o Verformung Reifen: nein  o Tire deformation: no
Steuereinheit: Keine Änderungen erforderlich. Control unit: No changes required.
Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste All of the features shown in the description, the exemplary embodiments and the subsequent claims can be essential to the invention both individually and in any combination with one another. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 - Arbeitsmaschine/Fahrzeug 1 - work machine / vehicle
2 - Reifen  2 - tires
3 - Drucksensor  3 - pressure sensor
4 - Reifendruckregler  4 - tire pressure regulator
5 - Druckluftversorgung  5 - compressed air supply
7 - Zustandssensor  7 - condition sensor
8 - Sensor Drehzahl der Felge  8 - Rim speed sensor
9 - Reifenventil  9 - tire valve
10 - Satellitennavigationsgerät  10 - satellite navigation device
11 - weitere Sensoren für Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften 11 - additional sensors for environmental and vehicle properties
12 - Steuereinheit 12 - control unit
13 - Ein- und/oder Ausgabeeinheit  13 - input and / or output unit
15 - Druckluftventil  15 - compressed air valve
19 - Flankenzustandssensor  19 - Edge condition sensor
20 - Ziffernanzeige  20 - digit display
21 - Schalter  21 - switch
22 - Druckanzeige  22 - pressure display
23 - Schieberegler  23 - slider
24 - Druckanzeige  24 - pressure display
25 - Eingabetastenschalter  25 - Input key switch
26 - Anzeigeleuchten Druckänderung  26 - Pressure change indicator lights
27 - Anzeigeleuchten Situationsanzeige (rot, gelb, grün)  27 - situation indicator lights (red, yellow, green)
28 - Ausgabedisplay  28 - Output display
31 - Zuführung Drucksensorwert als Istwert  31 - Supply of pressure sensor value as actual value
32 - Zuführung Sollwert  32 - Setpoint supply
33 - Druckluftleitung  33 - Compressed air line
34 - Felge  34 - rim
35 - Zuführung von Sensorwerten  35 - Add sensor values
36 - Steuerleitungen für Druckluftventile  36 - Control lines for compressed air valves
38 - Felgenbett  38 - rim well
39 - Felgenrand  39 - rim rim
40 - Innenseite Lauffläche  40 - inside tread
41 - Reifenflanke 42 - Messung Neigung Reifenflanke41 - tire flank 42 - Tire slope inclination measurement
43 - Messung Höhe Reifen 43 - Measure tire height
45 - Messpunkte  45 - measuring points
46 - Reifenflanke der Fahrzeuginnenseite 46 - tire flank of the inside of the vehicle
47 - Biegesensor 47 - Bend sensor
48 - Biegewinkel  48 - bending angle
49 - Bulldozzingeffekt  49 - Bulldozzing effect
50 - Walken der Flanken  50 - Flanking the flanks
51 - Fahrtrichtung  51 - Direction of travel

Claims

Patentansprüche claims
1. Reifendruckregelanlage für Landfahrzeuge mit luftbereiften Rädern, die  1. Tire pressure control system for land vehicles with pneumatic tires, the
• mindestens einen Drucksensor (3) zur Erfassung des Drucks in mindestens einem Reifen (2) des Fahrzeuges (1) als Istdruck und • at least one pressure sensor (3) for detecting the pressure in at least one tire (2) of the vehicle (1) as the actual pressure and
• mindestens einen Reifendruckregler (4) als technisches System, dem der Istdruck und ein Solldruck zugeführt sind, zum Erhöhen und Verringern des Reifendruckes in dem Reifen (2) des Fahrzeuges (1), wobei der Reifendruckregler (4) mittels mindestens eines gesteuerten Druckluftventils (15) den Druckunterschied zwischen Ist- und Solldruck minimiert, • at least one tire pressure regulator (4) as a technical system, to which the actual pressure and a set pressure are fed, for increasing and decreasing the tire pressure in the tire (2) of the vehicle (1), the tire pressure regulator (4) being operated by means of at least one controlled compressed air valve ( 15) minimizes the pressure difference between actual and target pressure,
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass  comprises, characterized in that
• mindestens ein weiterer Sensor zur Erfassung von Sensorwerten vorhanden ist, nämlich  • at least one further sensor for recording sensor values is present, namely
· mindestens ein Reifenverformungssensor (7, 19) zur Erfassung der · At least one tire deformation sensor (7, 19) for detecting the
Verformung des Reifens (2) als Sensorwert Deformation of the tire (2) as a sensor value
und/oder  and or
• mindestens ein Reifenschlupfsensor (8) zur Erfassung des • at least one tire slip sensor (8) for detecting the
Schlupfes des Rades als Sensorwert Slip of the wheel as a sensor value
und/oder  and or
• mindestens ein Schwingungssensor (11) zur Erfassung des • at least one vibration sensor (11) for detecting the
Schwingens des Fahrzeuges als Sensorwert Vibration of the vehicle as a sensor value
und/oder  and or
• mindestens ein Positionssensor (10) zur Erfassung der Fahrzeugposition, -geschwindigkeit und -fahrtrichtung als • at least one position sensor (10) for detecting the vehicle position, speed and direction of travel as
Bewegungsdaten-Sensorwerte Motion data sensor values
und/oder  and or
• mindestens ein Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaftensensor (11) zur Erfassung von Umgebungs- und Fahrzeugeigenschaften als Sensorwerte, und  • at least one environmental and vehicle property sensor (11) for recording environmental and vehicle properties as sensor values, and
• mindestens eine Steuereinheit (12) vorhanden ist, der die Sensorwerte zugeführt sind und mittels welcher für den Reifen ein bestimmter Luftdruck als Solldruck ermittelbar ist, der dem Reifendruckregler (4) zugeführt ist. • there is at least one control unit (12) to which the sensor values are supplied and by means of which a certain air pressure can be determined as the target pressure for the tire and which is supplied to the tire pressure regulator (4).
2. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (12) die Regel- und Steuerfunktionen des Reifendruckreglers (4) integriert sind. 2. Tire pressure control system according to claim 1, characterized in that the control and control functions of the tire pressure controller (4) are integrated in the control unit (12).
3. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) 3. Tire pressure control system according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (12)
• mit mindestens einem Ein- und / oder Ausgabegerät (13) verbunden ist und mittels dessen Informationen von der Steuereinheit (12) ausgebbar und / oder Parameter in die Steuereinheit (12) eingebbar sind  • is connected to at least one input and / or output device (13) and by means of which information can be output by the control unit (12) and / or parameters can be input into the control unit (12)
und / oder  and or
• mit mindestens einem Fahrzeugteil, das kein Reifendruckregler ist, verbunden ist und dieses Fahrzeugteil in seiner Funktion beeinflussen kann, wobei dieses Fahrzeugteil ein Tempomat sein kann.  • is connected to at least one vehicle part that is not a tire pressure regulator and can influence the function of this vehicle part, whereby this vehicle part can be a cruise control.
4. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reifenzverformungssensor (7, 19) für die Erfassung des Verformung des Reifens (2) mindestens eines Rades4. Tire pressure control system according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a tire deformation sensor (7, 19) for detecting the deformation of the tire (2) at least one wheel
• mindestens ein Zustandssensor (7) im Reifen des Rades vorhanden ist, durch den die Höhe (43) des Reifens (2) als Sensorwert erfassbar ist, At least one condition sensor (7) is present in the tire of the wheel, by means of which the height (43) of the tire (2) can be detected as a sensor value,
und/oder  and or
• mindestens ein Flankenzustandssensor (19) im Reifen des Rades vorhanden ist, durch den die Neigung (42) der Reifenflanke (41) als Sensorwert erfassbar ist,  At least one side condition sensor (19) is present in the tire of the wheel, by means of which the inclination (42) of the side of the tire (41) can be detected as a sensor value,
und/oder  and or
• mindestens ein Biegesensor oder eine Gruppe von Biegesensoren vorhanden ist, durch welchen beziehungsweise welche die Verformung der Lauffläche oder der Reifenflanke erfassbar ist.  • At least one bend sensor or a group of bend sensors is present, by means of which the deformation of the tread or the tire flank can be detected.
5. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Reifenschlupfsensor für die Erfassung • des Schlupfes zwischen Felge und Reifen mindestens ein Sensor an mindestens einem Rad zur Erfassung der Relativbewegung zwischen Reifen (2) und Felge (34) vorhanden ist, und / oder 5. Tire pressure control system according to one of claims 1 to 4, characterized in that there is at least one sensor on at least one wheel for detecting the relative movement between the tire (2) and the rim (34) as a tire slip sensor for detecting the slip between the rim and the tire . and or
• des Schlupfes zwischen Felge (34) und Boden an mindestens einem Rad ein System aus mindestens einem Sensor (8) zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Felge (34) des Rades und ein Sensor (10) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden vorhanden ist, wobei der Schlupf durch die Steuereinheit (12) aus den Sensorwerten und dem vorgegebenen Raddurchmesser als Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Radlauffläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelbar ist.  The slip between the rim (34) and the ground on at least one wheel, a system comprising at least one sensor (8) for detecting the rotational speed of the rim (34) of the wheel and a sensor (10) for detecting the vehicle speed relative to the ground is present, wherein the slip can be determined by the control unit (12) from the sensor values and the predetermined wheel diameter as a relative speed between the speed of the wheel tread and the vehicle speed.
6. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erfassung der Fahrzeugposition, -geschwindigkeit und -fahrtrichtung als Bewegungsdaten als weiterer Sensor 6. Tire pressure control system according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the detection of the vehicle position, speed and direction of travel as movement data as a further sensor
· ein Satellitennavigationsempfänger (1)  · A satellite navigation receiver (1)
und/oder  and or
• ein terrestisches Navigations System vorhanden ist.  • A terrestrial navigation system is available.
7. Verfahren zum Betrieb einer Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei dem die Steuereinheit (12) den Solldruck eines7. The method for operating a tire pressure control system according to one of claims 1 to 6, wherein the control unit (12) the target pressure of a
Reifens tire
• erhöht, wenn die Verformung des Reifens (2) größer ist als der vorgegebene Grenzwert für die maximale Verformung, und/oder  • increased if the deformation of the tire (2) is greater than the predetermined limit value for the maximum deformation, and / or
· verringert, wenn der Schlupf zwischen Felge (34) und Boden größer ist als der Maximalwert eines vorgegebenen Optimal Wertebereiches, und erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge (34) und Boden kleiner ist als der Minimalwert des vorgegebenen Optimal Wertebereiches ,  · Reduced if the slip between the rim (34) and the floor is greater than the maximum value of a predetermined optimal value range, and increases if the slip between the rim (34) and the floor is smaller than the minimum value of the predetermined optimal value range,
und/oder  and or
• erhöht, wenn der Schlupf zwischen Felge und Reifen größer ist als der vorgegebene Grenzwert für den maximalen Schlupf zwischen Felge (34) und Reifen (2),  Increases if the slip between the rim and the tire is greater than the predetermined limit value for the maximum slip between the rim (34) and the tire (2),
und/oder  and or
· erhöht, wenn das Schwingen des Fahrzeuges (1) größer ist als der vorgegebene Grenzwert für die maximale Schwingungsamplitude. · Increased if the vehicle's (1) vibration is greater than the specified limit value for the maximum vibration amplitude.
8. Verfahren zum Betrieb einer Reifendruckregelanlage nach einem der8. Method for operating a tire pressure control system according to one of the
Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Steuereinheit (12) für mindestens einClaims 1 to 6, wherein the control unit (12) for at least one
Rad wheel
· fortlaufend die Fahrzeugposition, -geschwindigkeit und · Continuously the vehicle position, speed and
-fahrtrichtung als Bewegungsdaten speichert, - saves direction of travel as movement data,
• fortlaufend die Regelabweichung als Differenz zwischen Soll- und Istdruck des Reifendrucks ermittelt,  The control deviation is continuously determined as the difference between the target and actual pressure of the tire pressure,
• beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für die maximale Regelabweichung mittels der Bewegungsdaten die gespeicherte Fahrzeugposition ermittelt, von der ab bei einem erneuten Befahren dieser Strecke der Reifendruck voraus schauend anzupassen ist, um ein Überschreiten des Grenzwertes zu vermeiden, und die zu dieser Fahrzeugposition zugehörigen Bewegungsdaten im Speicher markiert und/oder gesondert speichert, und  • If a specified limit value for the maximum control deviation is exceeded using the movement data, the stored vehicle position is determined, from which the tire pressure must be adjusted in advance when driving on this route again, in order to avoid exceeding the limit value, and the movement data associated with this vehicle position in Marks memory and / or stores separately, and
• bei einem erneuten Befahren einer Strecke, für die markiert und/oder gesondert speicherte Bewegungsdaten vorliegen, ab der zugehörigen Fahrzeugposition der Reifendruck voraus schauend angepasst wird, um ein Überschreiten des Grenzwertes zu vermeiden, indem die Steuereinheit für jeden Reifen einen bestimmten Luftdruck als Solldruck ermittelt und mit diesem Solldruck den oder die Reifendruckregler ansteuert.  • When driving again on a route for which marked and / or separately stored movement data are available, the tire pressure is adjusted in advance, starting from the associated vehicle position, in order to avoid exceeding the limit value by the control unit determining a specific air pressure as the target pressure for each tire and controls the tire pressure regulator (s) with this set pressure.
9. Verfahren zum Betrieb einer Reifendruckregelanlage nach einem der9. Method for operating a tire pressure control system according to one of the
Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Steuereinheit (12) Claims 2 to 6, in which the control unit (12)
• mittels einer Ausgabeeinheit (13) Empfehlungen für eine Anpassung der Fahrtgeschwindigkeit und/oder der Ballastierung ausgibt  • issues recommendations for an adaptation of the travel speed and / or the ballasting by means of an output unit (13)
und/oder  and or
• die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Steuereinheit beeinflusst wird.  • The vehicle speed is influenced by the control unit.
10. Verfahren zum Betrieb einer Reifendruckregelanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) • mittels einer Ausgabeeinheit (13) eine Empfehlung für eine Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit ausgibt, wenn die Grenzwerte für die maximale Verformung mindestens eines Reifens und/oder der Grenzwerte für den maximalen Schlupf zwischen Felge und Boden mindestens eines Reifens und/oder des10. The method for operating a tire pressure control system according to claim 9, characterized in that the control unit (12) • by means of an output unit (13) issues a recommendation for a reduction in the driving speed if the limit values for the maximum deformation of at least one tire and / or the limit values for the maximum slip between the rim and the bottom of at least one tire and / or the
Grenzwertes für die maximale Schwingungamplitude und/oder der Grenzwerte für die maximale Regelabweichung und/oder der maximalen Einstellzeit überschritten werden, Limit values for the maximum vibration amplitude and / or the limit values for the maximum control deviation and / or the maximum response time are exceeded,
und/oder  and or
· mittels einer Ausgabeeinheit (13) eine Empfehlung für eine Erhöhung der Ballastierung ausgibt, wenn der Wert für den Schlupf zwischen Felge (34) und Boden größer ist als der Maximalwert des Bereiches des optimale Schlupfes bei gleichzeitiger maximaler Reifenverformung , Issues a recommendation for an increase in ballast by means of an output unit (13) if the value for the slip between the rim (34) and the ground is greater than the maximum value of the range of the optimal slip with simultaneous maximum tire deformation,
und/oder  and or
• mittels einer Ausgabeeinheit (13) eine Empfehlung für eine Verringerung der Ballastierung ausgibt, wenn  • issues a recommendation for a reduction in ballast by means of an output unit (13), if
o der Wert für den Schlupf zwischen Felge (34) und Boden kleiner ist als der Minimalwerte des Bereiches des optimale Schlupfes und die Verformung des Reifens (2) gleich oder geringer ist als der minimale Grenzwert des Bereiches der optimalen Verformung,  o the value for the slip between the rim (34) and the floor is less than the minimum value of the area of the optimal slip and the deformation of the tire (2) is equal to or less than the minimum limit of the area of the optimal deformation,
o der Wert für den Schlupf zwischen Felge (34) und Boden im Bereich des optimale Schlupfes liegt und die Verformung des Reifens (2) geringer ist als der minimale Grenzwert des o the value for the slip between the rim (34) and the ground is in the range of the optimal slip and the deformation of the tire (2) is less than the minimum limit value of the
Bereiches der optimalen Verformung, Range of optimal deformation,
und/oder  and or
• mittels einer Beeinflussung des Fahrzeuges (1) eine Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit bewirkt, wenn die Grenzwerte für die maximale Verformung mindestens eines Reifens (2) und/oder der • by influencing the vehicle (1) causes a reduction in the driving speed if the limit values for the maximum deformation of at least one tire (2) and / or the
Grenzwerte für den maximalen Schlupf zwischen Felge (34) und Boden mindestens eines Reifens (2) und/oder des Grenzwertes für die maximale Schwingungsamplitude und/oder der Grenzwerte für die maximale Regelabweichung und/oder der maximalen Einstellzeit überschritten werden. Limit values for the maximum slip between the rim (34) and the floor of at least one tire (2) and / or the limit value for the maximum vibration amplitude and / or the limit values for the maximum control deviation and / or the maximum response time are exceeded.
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