DE3741818C1

DE3741818C1 - Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE3741818C1
Application number: DE19873741818
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl-Ing Kaelberer; Hans Spies
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: SPIES, HANS, 8068 PFAFFENHOFEN, DE KAELBERER, GERH
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1989-05-11
Also published as: WO1989005238A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche ist aus der DE 34 12 949 A1 bekannt. Dort wird um die Sicherheit und Einsatzbereitschaft von Fahrzeugbereifung zu überprüfen und zu gewährleisten der Reifendruck gemessen. Dazu werden Druckmeßelemente verwendet, die in einer Kammer einen Vergleichsdruck einschließen. Die Kammer ist dabei von einer Membran abgeschlossen, die dem Reifendruck ausgesetzt ist. Bei Verringerung des Reifendruckes verschiebt sich die Membran. Ein in dem Druckmeßelement integrierter Schwingkreis wird dadurch unterbrochen. Bis heute hat sich dieses Verfahren nicht besonders durchgesetzt, weil der Luftdruck nur ein Kriterium bei der Beurteilung der Betriebssicherheit darstellt.

Es ist aus der JP 61/21 11 08 A eine Vorrichtung mit Mitteln zur Drehzahlerfassung am Rad durch Sensoren bekannt, die ihre Meßwerte einer Auswertung durch einen Mikroprozessor zuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugreifen der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß sie nicht nur auf Luftdruckunterschiede anspricht, sondern auch auf andere Belastungen der Reifen, unter anderem schlechte Auswuchtung der Räder und Überlastung.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im Gegensatz zu einer reinen Kontrolle des Luftdruckes ist mit der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung durch prozessorgesteuerte Auswertung verschiedener Reifen-Informationen während der Fahrt sichere Fehler-Erkennung und Warnsignalgebung möglich bei:

- Überladung
- ungleicher Lastverteilung
- schlechter Auswuchtung
- ungünstiger Belastung in Parkstellung
- Stoßdämpferschäden
- Federbruch bzw. -ermüdung
- Rahmenverwindungen
- Reifenpannen, -platzen, -ablösen
- Achsbruch
- Radlagerschaden
- Bremsschaden
- ungleicher Reifenabnützung.

Selbstverständlich sind diese Belastungen mit den erfindungsgemäßen Mitteln zusätzlich zu Luftdruckunterschieden erfaßbar, ohne hierauf beschränkt zu sein. Auch andere statische oder dynamische Effekte können (während der Fahrt) erkannt und ihre Auswirkungen vermindert oder ganz verhindert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des im Fahrzeug integrierten Systems;

Fig. 2 eine Einzelheit an einem Rad;

Fig. 3 eine Signalverarbeitungs- und Übertragungsart.

Entsprechend Fig. 1 sind z. B. am Rahmen des Fahrzeuges Mikrophone 1 bis n, 101 und 102 in der Nähe jedes Rades angebracht und/oder Körperschallsensoren 1 bis n, 103 und 104 mit den jeweiligen Vorverstärkern 101 a bis 104 a. Darüber hinaus kann über Sensoren 111 eine Temperaturmessung auf Abstand an den Reifen erfolgen.

Aus dem Getriebe oder dem Antiblockiersystem (ABS) können noch die jeweiligen Drehzahlen 1 bis n in 105 ermittelt werden.

Alle diese Informationen gehen entweder einer elektrischen oder optischen Schnittstelle 106 und einem Spektrumanalysator 107 zu. Dieser führt die ohne oder mit Drehzahlinformation gewonnenen Schallspektren und/oder induzierten Körperschallspektren jedes Rades dem Auswerteprozessor 108 zu. In diesem Auswerteprozessor 108 werden die Spektren der Räder untereinander und/oder mit der gespeicherten Vorgeschichte verglichen. Dasjenige Rad mit einem defekten, fehlerhaften oder z. B. durch Deformation oder Abnützung, Ermüdung oder anders belasteten oder beschädigtem Reifen wird identifiziert, und das Ergebnis kommt beim Fahrer als Warnung zur Anzeigeeinheit 109. Ansonsten können über die so gewonnenen Informationen auch Stellglieder 110 betätigt werden, die z. B. bei einem Reifendefekt die Einspritzung einer Reifenlösung in das Reifeninnere bewirken.

Neben dieser Messung von Größen durch Sensoren am Fahrzeugaufbau kann entsprechend Fig. 2 auch ein Testgerät 204 in die Nabe 20 des mit einer Felge 202 bzw. einer weiteren Felge 203 versehenen Fahrzeuges eingebaut werden.

Dieses Testgerät 204 stellt über eine exzentrische Masse die Energieversorgung während der Fahrt durch einen Generator 30 sicher, der zugleich eine Information über die echte Drehzahl an einen Mikroprozessor 304 abgibt. Es können damit direkt am Reifen oder der Felge z. B. Sensoren für Körperschall 302 und Temperatur 303 angebracht werden. Die Nutz-Information wird über den Mikroprozessor 304 vorselektiert und über eine IR-Diode 305 einer oder mehreren Empfangsdioden 306 übermittelt und von dort an die Anzeigeeinheit 109 oder die Stellglieder 110 geleitet.

Diese Information kann im Gesamtsystem 307 entsprechend Fig. 1 ausgewertet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugreifen, insbesondere Luftreifen, während der Fahrt mit wenigstens einem Meßfühler je zu überwachendem Rad, dadurch gekennzeichnet, daß

- Schallsensoren oder Temperatursensoren (111), die Veränderungen diesbezüglicher Meßwerte am Reifen/Rad - wie an sich bekannt - durch zeitlichen Vergleich oder Vergleich dieser Meßwerte untereinander erfassen und einem Auswerteprozessor (108) zuführen, der bei Überschreiten bestimmter Grenzen zulässiger Abweichungen dieser Meßwerte eine Anzeigeeinheit (109) auslöst oder Steuerimpulse an Stellglieder (110) abgibt;
- in der Radnabe (201) oder am Rahmen des Fahrzeuges in der unmittelbaren Nähe jeden Rades Mikrophone (101 und 102) und/oder Körperschallsensoren (103 und 104) als Schallsensoren und/oder die Temperatursensoren (111) angeordnet sind;
- die Schallsensoren und/oder Temperatursensoren (111) mit einer elektrischen oder optischen Schnittstelle (106) und diese mit einem Spektrumanalysator (107) und letzterer mit dem Auswerteprozessor (108) über Datenleitungen (Bus) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Raddrehzahlen, als Meßwerte erfaßt, zu Signalen verarbeitet (in 105) und ausgewertet werden (in 108).

3. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad ein Testgerät (204) in die Nabe (201) eingebaut enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Testgerät (204) eine exzentrische Masse aufweist, die bewirkt, daß bei sich drehendem Rad in einem Generator (301) oder in einem Drehzahlgeber eine Spannung induziert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (301) oder der Drehzahlgeber die in ihm induzierte Spannung an einen Mikroprozessor (304) abgibt, und ein daraus gebildetes Nutzsignal am Ausgang des Prozessors (304) über einen IR-Sender (305) und einem oder mehreren Empfängern (306) an die Anzeigeeinheit (109) oder die Stellglieder (110) übermittelt werden.