DE10144326B4 - Verfahren und System zur Überwachung eines Reifenluftdrucks - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Überwachung eines Reifendrucks, mit den Schritten:
Messen (S2) des aktuellen Reifendrucks und mindestens eines den Reifendruck beeinflussenden Parameters;
Errechnen (S5) eines optimalen Reifendrucks popt, basierend auf dem mindestens einen gemessenen Parameter;
gekennzeichnet durch
Bestimmen (S6) eines Toleranzbandes derart, dass der in Schritt (S5) errechnete optimale Reifendruck popt innerhalb des Toleranzbandes liegt;
Bestimmen (S7), ob der gemessene aktuellen Reifendruck innerhalb des Toleranzbandes liegt;
Inkrementieren eines Zählers, wenn in Schritt (S7) bestimmt wird, dass der gemessene aktuelle Reifendruck außerhalb des Toleranzbandes liegt, und Dekrementieren des Zählers, wenn in Schritt (S7) bestimmt wird, dass der gemessene aktuelle Reifendruck innerhalb des Toleranzbandes liegt;
Erzeugen (S14) eines Alarmsignals, wenn der Zähler einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Überwachung eines Reifenluftdrucks.
  • Der Luftdruck eines Reifens unterliegt typischerweise bestimmten Änderungen. Diese Änderungen des Reifenluftdrucks können zum Beispiel durch verschiedene Parameter, wie etwa den Umgebungsluftdruck des Reifens, verursacht werden. Ebenso ändert sich der Luftdruck in einem Reifen in Abhängigkeit davon, ob der Reifen in wärmeren oder kälteren Gebieten verwendet wird.
  • Die US 5,895,846 offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung von Signalen in einem System zur Überwachung von Reifen eines Fahrzeugs während dessen Betrieb. Dabei werden lediglich der Reifendruck und die Innentemperatur des Reifens, nicht aber weitere, den Luftdruck eines Reifens bestimmende Parameter berücksichtigt, so dass irrtümlich ein Defekt des Reifens detektiert werden kann.
  • Die US 5,895,846 offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung von Signalen in einem System zur Überwachung des Reifenluftdrucks. Dabei werden Eigenschaften eines Reifens gemessen und mit gleichen Messungen von mindestens einem anderen Reifen verglichen.
  • Die DE 100 75 58 A1 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Die DE 195 22 486 C2 offenbart ein Verfahren zur drahtlosen Signalisierung einer Druckänderung in Luftreifen an Fahrzeugen.
  • Die DE 35 39 489 A1 offenbart ein Verfahren zum Erfassen, Auswerten und Anzeigen des Reifenluftdruckwertes. Die Druckabweichung wird dabei abhängig von Soll-Werttoleranzbereichen einem bestimmten Druckzustand zugeordnet und daraus ein aktueller Druck- und Temperatureinflüsse berücksichtigender Luftdruckzustand angezeigt.
  • Die DE 30 29 563 C3 offenbart ein Übertragungsverfahren für einen veränderlichen Messwert für den Reifendruck von Kraftfahrzeugrädern.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und Systems zur Überwachung eines Reifenluftdrucks, wobei trotz Einwirkung verschiedener, den Reifenluftdruck bestimmender Faktoren, zuverlässig festgestellt werden kann, ob ein optimaler Reifendruck vorhanden ist.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe ist dem Patentanspruch 1 und dem Patentanspruch 12 zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 kann der Einfluss verschiedener, den Reifenluftdruck beeinflussender Parameter bei der Überwachung des Luftdrucks des Reifens sicher berücksich tigt werden.
  • Dabei wird ein Toleranzband definiert, innerhalb dem ein aktuell gemessener Reifenluftdruck von einem optimalen Reifenluftdruck abweichen darf, ohne dass ein Alarmsignal generiert wird.
  • Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 ist es möglich, das Verfahren an verschiedene Fahrzeugtypen leicht anzupassen, da ein fahrzeugspezifischer, zum Beispiel vom Fahrzeughersteller angegebener Reifendruck bei der Überwachung des Reifendrucks berücksichtigt wird.
  • Gemäß den Ansprüchen 3 bis 6 werden bei der Überwachung eines optimalen Reifenluftdrucks verschiedene, den Reifenluftdruck bestimmende Parameter berücksichtigt. Auf diese Weise kann jederzeit, auch bei Veränderung äußerer Umstände, der optimale Reifenluftdruck berechnet werden.
  • Nach Anspruch 7 kann das Toleranzband variabel sein, wodurch es an verschiedene, den Reifenluftdruck beeinflussende Parameter angepaßt werden kann. Somit kann durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beispiel ein sicheres Detektieren eines Reifenfehlers durchgeführt werden, wobei externe Einflüsse berücksichtigt werden
  • Gemäß den Ansprüchen 8 und 9 wird der Fahrer eines Fahrzeugs, das mindestens einen Reifen enthält, dessen Reifenluftdruck zu überwachen ist, über zum Beispiel einen Druckabfall in dem überwachten Reifen informiert. Dies geschieht zum Beispiel an einer Tankstelle, wo für den Fahrer die Möglichkeit besteht, den Reifen mit Luft nachzufüllen.
  • Nach den Ansprüchen 10 und 11 wird der Fahrer über eine noch zulässige Beladung des Fahrzeugs informiert. Dies kann kontinuierlich erfolgen, oder erst dann, wenn eine zulässige Beladungsgrenze überschritten wird.
    •
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der Erfindung; und
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems.
  • Wie in 1 gezeigt, ist in einem Fahrzeugreifen 2 ein Drucksensor 4 zum Erfassen des Luftdrucks innerhalb des Reifens angeordnet. Aufbau und Wirkungsweise eines derartigen Sensors sind an sich bekannt und werden daher nicht erläutert. Der Drucksensor 4 muß nicht zwingend im Innenraum des Reifens angeordnet sein; er kann auch an einem Ventil angeordnet sein, so dass das druckempfindliche Element des Drucksensors 4 den Innendruck des Reifens erfasst. Das Ausgangssignal des Drucksensors 4 wird über eine Funkübertragungsstrecke 6 an eine Auswerteeinheit 8 übertragen. Dies kann jedoch auch, je nach Aufbau und Anordnung des Sensors, mechanisch über Schleifkontakte erfolgen oder, wie gemäß dem bevorzugten System, drahtlos in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels eines Transponders, der mit einer Sende-/Empfangseinheit 10 kommuniziert, die von dem Transponder gesendete Signale aufbereitet und Eingängen der Auswerteeinheit 8 zuführt. Mit weiteren Eingängen der Auswerteeinheit 8 sind ein Umgebungsluftdrucksensor 12, ein Fahrzeugbeladungszustandssensor 13 und ein Geschwindigkeitssensor 14 verbunden.
  • Die Auswerteeinheit 8 enthält in an sich bekannter Weise einen Mikroprozessor 16 mit einem Programmspeicher 18 und einem Datenspeicher 20. Ein Ausgang der Auswerteeinheit 8 ist mit einer Warneinrichtung 22 verbunden, beispielsweise einer Warnleuchte oder einem Display in einer Fahrzeugschalttafel mit gegebenenfalls zusätzlicher akustischer Anzeige.
  • Ein Funktionsbeispiel der beschriebenen Einheit wird anhand des Flussdiagramms nach 2 erläutert.
  • Nach der Aktivierung des Verfahrens im Schritt S1 wird gemäß dem bevorzugtem Ausführungsbeispiel ein fest vorgegebener fahrzeugspezifischer Luftdruck pnom ermittelt. Dieser kann z.B. in einem an sich bekannten Speicher abgelegt sein. Ferner wird im Schritt S2 ein Parameter K1 ermittelt, der von einem gemessenen Umgebungsluftdruck pLuft,momentan abhängt. Dieser gemessene Umgebungsluftdruck kann zum Beispiel mit einem nominalen Luftdruck pLuft,nom (zum Beispiel 1024 mbar) in Beziehung gesetzt werden, so dass für den Parameter K1 = pLuft,momentan – pLuft,nom gilt.
  • Ebenfalls wird im Schritt S2 ein zweiter Parameter K2 ermittelt, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist. Im Schritt S2 wird weiter ein dritter Parameter K3 ermittelt, der von der Fahrzeugbeladung abhängt. Ebenfalls wird im Schritt S2 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein vierter Parameter K4 ermittelt, der einen an einem externen Reifenfüllinstrument beim Befüllen des zu überwachenden Reifens abgelesenen Reifenfülldruck berücksichtigt.
  • Mit Hilfe des oben genannten Parameters K4 wird zum Beispiel berücksichtigt, dass der Fahrer eines Fahrzeugs von vornherein den Reifen mit einem Luftdruck versieht, der zum Beispiel 0,2 bar über dem vom Hersteller empfohlenen Reifenluftdruck liegt.
  • Selbstverständlich können auch weniger oder auch mehr Parameter berücksichtigt werden, die den optimalen Reifenluftdruck beeinflussen können.
  • Ein ebenfalls im Schritt S2 ermittelter aktueller Reifenluftdruck wird dann mit zum Beispiel fest vorgegebenen Schwellenwerten im Schritt S3 verglichen. Werden diese Schwellenwerte verletzt, dann wird im Schritt S4 sofort der Fahrer des Fahrzeugs gewarnt. Diese fest vorgegebenen Schwellenwerte dienen dazu, bei einem plötzlichen Reifenluftdruckabfall den Fahrer frühzeitig zu warnen.
  • Werden im Schritt S3 die fest vorgegebenen Schwellenwerte nicht von dem aktuell im Schritt S2 gemessenen Reifenluftdruck verletzt, dann wird im Schritt S5 der augenblicklich optimale Reifenluftdruck berechnet. Dies geschieht gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit folgender Formel: popt = pnom + K1 + K2 + K3 + K4.
  • Im Schritt S6 wird dann ein Toleranzband berechnet, wobei der im Schritt S5 ermittelte optimale Reifenluftdruck innerhalb des Toleranzbandes liegt. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die obere und die untere Grenze des Toleranzbandes fest vorgegeben. Alternativ können jedoch die obere und untere Grenze des Toleranzbandes auch von einem oder von mehreren der oben genannten, den Reifenluftdruck beeinflussenden Parameter abhängen.
  • Im Schritt S7 wird überprüft, ob der aktuell ermittelte Reifenluftdruck innerhalb des Toleranzbandes liegt. Ist dies der Fall, dann wird im Schritt S8 ein interner Zähler um einen vorbestimmten Wert reduziert. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dieser vorbestimmte Wert fest vorgegeben und immer gleich. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Zähler in Abhängigkeit vom Abstand des aktuellen Reifenluftdrucks von der oberen und/oder der unteren Grenze des Toleranzbandes entsprechend zu reduzieren. Das Verfahren wird dann mit Schritt S2 fortgesetzt.
  • Liegt der aktuell ermittelte Reifenluftdruck nicht innerhalb des Toleranzbandes, dann wird der Zähler im Schritt S9 erhöht. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wert, um den der Zähler im Schritt S9 erhöht wird, variabel. Um zu bestimmen, um welchen Wert der Zähler erhöht werden soll, wird im Schritt S10 der Abstand Δp des aktuellen Reifenluftdrucks vom Toleranzband bestimmt. Im Schritt S11 wird dann in Abhängigkeit von dem im Schritt S10 berechneten Abstand Δp ein Zählererhöhungswert ΔL berechnet, wobei ΔL = f(Δp). Im Schritt S12 wird dann eine entsprechende im Schritt 11 ermittelte Zählererhöhung durchgeführt.
  • Der aufgrund der im Schritt S12 durchgeführten Zählererhöhung erreichte Wert des Zählers wird dann gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens mit einem festen oder variablen Schwellenwert verglichen, siehe Schritt S13 in 2. Ist der vorbestimmte Schwellenwert im Schritt S13 nicht erreicht, wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den obengenannten Schritten bei Schritt S2 fortgesetzt. Ist dagegen der Schwellenwert erreicht, wird im Schritt S14 der Fahrer entsprechend informiert.
  • Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Fahrer nicht sofort informiert, sondern im Schritt S15 wird die Information solange zurückgehalten, bis der Tankdeckel geöffnet wird oder bis detektiert wird, dass ein Befüllen des Fahrzeugtanks stattfindet. Erst dann wird bei Schritt S16 die bereits mit Schritt 14 vorliegende Information an den Fahrer ausgegeben, und der Fahrer z.B. über einen Druckabfall in einem Reifen informiert.
  • Alternativ ist es möglich, dass der Fahrer beim Starten des Fahrzeugs über einen Druckabfall in einem Reifen informiert wird. Diese Information kann z.B. auch auf Knopfdruck jederzeit abrufbar sein.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Überwachung eines Reifendrucks, mit den Schritten: Messen (S2) des aktuellen Reifendrucks und mindestens eines den Reifendruck beeinflussenden Parameters; Errechnen (S5) eines optimalen Reifendrucks popt, basierend auf dem mindestens einen gemessenen Parameter; gekennzeichnet durch Bestimmen (S6) eines Toleranzbandes derart, dass der in Schritt (S5) errechnete optimale Reifendruck popt innerhalb des Toleranzbandes liegt; Bestimmen (S7), ob der gemessene aktuellen Reifendruck innerhalb des Toleranzbandes liegt; Inkrementieren eines Zählers, wenn in Schritt (S7) bestimmt wird, dass der gemessene aktuelle Reifendruck außerhalb des Toleranzbandes liegt, und Dekrementieren des Zählers, wenn in Schritt (S7) bestimmt wird, dass der gemessene aktuelle Reifendruck innerhalb des Toleranzbandes liegt; Erzeugen (S14) eines Alarmsignals, wenn der Zähler einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der optimale Reifendruck popt einen fahrzeugspezifischen Parameter pnom enthält.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der optimale Reifendruck popt von einem ersten Parameter K1 abhängt, der sich in Abhängigkeit von dem Umgebungsluftdruck ändert.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der optimale Reifendruck popt von einem zweiten Parameter K2 abhängt, der sich in Abhängigkeit von der Ge schwindigkeit eines Fahrzeugs ändert, das mindestens einen Reifen aufweist, dessen Reifendruck zu überwachen ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der optimale Reifendruck popt von einem dritten Parameter K3 abhängt, der sich in Abhängigkeit von der Zuladung eines Fahrzeugs ändert, das mindestens einen Reifen aufweist, dessen Reifendruck zu überwachen ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der optimale Reifendruck popt von einem vierten Parameter K4 abhängt, der sich in Abhängigkeit von einer Befüllung des Reifens ändert.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die obere und/oder untere Grenze des Toleranzbandes von mindestens einem Umgebungsluftdruck, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Reifenbefüllung abhängt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erzeugte Alarmsignal erst ausgegeben wird, wenn der Tankdeckel eines Fahrzeugs geöffnet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erzeugte Alarmsignal erst ausgegeben wird, wenn ein Auftanken des Fahrzeugs mit mindestens einem Reifen, dessen Reifendruck zu überwachen ist, detektiert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner mit einem Schritt zur Berechnung einer noch zulässigen Beladung eines Fahrzeugs mit mindestens einem Reifen, dessen Reifenluftdruck zu überwachen ist, aus einem vorbestimmten Wert und dem aktuell gemessenen Reifenluftdruck p, und zur Anzeige der noch zulässigen Beladung des Fahrzeugs.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Wert der errechnete optimale Reifendruck popt ist.
  12. System zur Überwachung eines Reifendrucks, mit mindestens einem zu überwachenden Reifen (2); mindestens einem Sensor (12, 13, 14, 15) zur Messung von mindestens einem den Luftdruck beeinflussenden Parameter des mindestens einen Reifens (2); einem Luftdrucksensor (4) zur Messung eines aktuellen Reifenluftdrucks; und einer Auswerteeinheit (8), die den mindestens einen vom Sensor (12, 13, 14, 15) gemessenen Parameter und Messdaten vom Luftdrucksensor (4) empfängt und das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet.
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