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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und/oder Überwachung
von jeweils wenigstens einen Reifen umfassenden Rädern eines
Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 und ein System zur Erkennung
und/oder Überwachung
von jeweils wenigstens einen Reifen umfassenden Rädern eines
Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruches 5.
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Ein
derartiges System ist beispielsweise aus der
WO 95/22467 bekannt und unter anderem
zur Druck- und Temperaturüberwachung
eines bei einem Kraftfahrzeug montierten Reifens ausgelegt. Bei
diesem System ist in oder auf dem Material des Reifens ein Transponder
angeordnet, der mit einer Stromversorgung und einer Antenne verbunden
ist, so dass auf ein Abfragesignal einer Abfrageeinrichtung hin aktuelle
Druck- und Temperaturwerte des Reifens drahtlos übertragen werden können. Neben
dem Druck und der Temperatur werden Reifenkenndaten an die Abfrageeinrichtung übergeben.
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Des
Weiteren ist aus der
WO 99/29522 ein Reifen
eines Kraftfahrzeuges bekannt, der einen Transponder umfasst, der
mit einer den Reifen in Umfangsrichtung umschließenden Antenne versehen ist.
Die Antenne wirkt mit einer Empfangseinrichtung zusammen, so dass
Daten bezüglich
des Reifendrucks und der Reifentemperatur sowie Reifenkenndaten
an die Empfangseinrichtung übertragen werden
können.
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Aus
der
DE 199 40 086
A1 ist ein Reifen für ein
Kraftfahrzeug oder ein Flugzeug bekannt, der einen lesbaren und
beschreibbaren Transponder umfasst, auf dem Daten zur stückgenauen
Identifikation des Reifens gespeichert sind, wobei die Daten mittels eines
Lesegeräts
auslesbar sind. Auf dem Transponder können auch Betriebsdaten des
Reifens, beispielsweise Druck- und/oder
Temperaturwerte, gespeichert und mittels des Lesegeräts abgerufen
werden.
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Aus
der
WO 99/52724 ist
ein System zur Messung eines Drucks eines Reifens eines Kraftfahrzeuges
bekannt. Dieses System umfasst einen Transponder, der mit einer
externen Lese-/Abfrageeinheit zusammenwirkt, so dass ein in dem
Reifen herrschender Druck ständig überwacht
werden kann. Die Abfrageeinheit, die drahtlos mit dem Transponder
zusammenwirkt, verfügt über ein
Display, das einem Benutzer des betreffenden Kraftfahrzeuges den aktuellen
Druckwert des betreffenden drucküberwachten
Reifens anzeigt.
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Aus
der
DE 41 12 738 A1 ist
ein Verfahren zum Steuern oder Regeln von Kraftfahrzeugsystemen
bekannt, wobei an einem Reifen Daten, die die Eigenschaften des
Reifens spezifizieren, zur Verfügung
gestellt werden. Diese Daten werden mittels eines Übertragungssystems
an ein Steuergerät
weitergegeben.
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Aus
der
DE 695 09 305
T2 ist ein Verfahren zur Überwachung von Fahrzeugreifen
bekannt. Die reifenspezifischen Daten, beispielsweise der Reifendruck
oder die Reifentemperatur, werden auf einer Speicher- und Übertragungseinrichtung
gespeichert und an eine Empfängereinheit übermittelt.
Daten von einem Reifen werden dabei mittels eines Identifikationscodes
dem Reifen zugeordnet.
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Aus
der
DE 102 05 014
A1 ist ein Verfahren zur Versorgung eines Kraftfahrzeugs
mit Daten für eine
Regelung einer Bremsanlage oder eines anderen Fahrzeugregelsystems
bekannt. Als mögliche Daten
sind hierbei Reifendaten sowie Datensätze oder Kennfelder von Fahrzeugbauteilen
vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Verbesserung
der Nutzung reifenspezifischer Daten zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
Insbesondere umfassen die reifenspezifischen Daten für die im
Folgenden genannten Zwecke jeweils ein Qualitätsprotokoll.
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Bei
Einsatz des Systems nach der Erfindung können die reifenspezifischen
Daten also durch Nutzung der Weiterverarbeitungsfunktionalität anderen Systemen
des Kraftfahrzeuges zur Verfügung
gestellt werden. So kann das die reifenspezifischen Daten umfassende,
elektronische Datenblatt beispielsweise einer elektronischen Fahrwerksteuerung und/oder
einem elektronischen Fahrdynamiksystem des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt
werden, das in Kenntnis dieser Daten in optimierter Weise arbeiten
kann, da die reifenspezifischen Daten Informationen bezüglich des
Straßenkontakts
der Räder liefern.
Alternativ kann das Datenblatt auch einer Logistikfunktionalität eines
Fahrzeugherstellers oder einer Servicewerkstatt insbesondere zur
Montageüberwachung
zur Verfügung
gestellt werden.
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Ergänzend können die
reifenspezifischen Daten eine Angabe einer Position des betreffenden Reifens
am Kraftfahrzeug, einer Identifikationsmarke des betreffenden Reifens,
einer Reifenart, einer Reifendimension, einer Bauart, eines Herstellers,
einer Geschwindigkeitsklasse, einer Tragfähigkeitsklasse, eines Reifenprofils,
von Materialeigenschaften, eines Produktionswerks, einer Länderkennung,
eines Herstellungsdatums und/oder eines Haltbarkeitsdatums umfassen.
Des Weiteren können
die reifenspezifischen Daten auch aktuelle Druck- und/oder Temperaturwerte des jeweiligen
Reifens umfassen.
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Eine
direkte Messung von Druck und Temperatur im Reifeninneren ermöglicht eine
volle Funktionalität
eines Reifendruckkontrollsystems. Durch gleichzeitiges Messen von
Druck und Temperatur wird durch eine sogenannte Isochoren-Bewertung eine
Ermittlung der Luftmasse in dem betreffenden Reifen möglich. Bei
Unterschreiten eines Mindestreifendrucks erfolgt mittels der Weiterverarbeitungsfunktionalität vorzugsweise
ein Eingriff in ein Fahrsteuerungssystem und/oder eine Warnung des
Fahrers.
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Die
Speicher- und Übertragungseinrichtungen,
die vorzugsweise an allen Rädern
des betreffenden Kraftfahrzeuges angeordnet sind, können entweder
direkt bei der Herstellung des Reifens in oder an dem Reifen beispielsweise
durch Einvulkanisation integriert werden oder an der Felge des jeweiligen
Rades angeordnet sein. In letzterem Fall sind die Speicher- und Übertragungseinrichtungen
beispielsweise in einem Ventileinsatz integriert.
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Bei
Benutzung einer bei der Reifenherstellung in das Reifenmaterial
einvulkanisierten Speicher- und Übertragungseinrichtung
werden die laufzeitunabhängigen,
d. h. die während
der Benutzung des Reifens unveränderlichen
reifenspezifischen Daten der Speicher- und Übertragungseinrichtung vorzugsweise
bei der Reifenherstellung aufgeprägt. Dies hat bei der Pro duktion
und Montage des Reifens den Vorteil, dass die von der Speicher-
und Übertragungseinrichtung
beispielsweise mittels eines Transponders auslesbaren Reifeninformationen
sowohl beim Reifenhersteller als auch beim jeweiligen Fahrzeughersteller
im Logistikprozess genutzt werden können. Beispielsweise kann beim
Reifenherstellungsprozess eine automatische Identifikation erfolgen.
Auch können
zur späteren
Nutzung zusätzlich zum
Qualitätsprotokoll
noch weitere Mess- und Prüfdaten
direkt im Reifen abgelegt werden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen System
kann bei dem Fahrzeughersteller eine definierte automatische Zusteuerung
eines Reifens von einem bestimmten Reifenhersteller, eines bestimmten
Typs und einer bestimmten Reifendimension zu einem bestimmten Fahrzeug
erfolgen. Es kann auch eine automatische Kontrolle und Dokumentation
einer Fahrzeugbereifung erfolgen. Damit entfällt eine manuelle Kontrolle.
Ferner kann ein automatisches Dispositionskonzept für ein Reifenmaterial
ausgeführt
werden.
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Bei
Einsatz einer Transpondertechnologie ist keine separate Energieversorgung
der Speicher- und Übertragungseinrichtung
erforderlich. Die reifenspezifischen Daten können von einer fahrzeugseitigen und
auch von einer externen Empfangseinrichtung bzw. Leseeinrichtung
jederzeit abgefragt und verwertet werden.
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Die
während
der Benutzung des Reifens unveränderlichen
reifenspezifischen Daten können
bei Anordnung der Speicher- und Übertragungseinrichtung
an einer Felge vorzugsweise bei der Montage des Reifens von dem
Reifenmonteur auf die Datenspeichereinrichtung aufgespielt werden.
Die Speicher- und Übertragungseinrichtung
umfasst in diesem Fall vorteilhafterweise einen wiederbeschreibbaren
Speicher, so dass die jeweilige Datenspeichereinrichtung bei Montage
eines neuen Reifens auf der gleichen Felge in gleicher Weise erneut
genutzt werden kann.
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Die
Weiterverarbeitungsfunktionalität
des Systems nach der Erfindung ist vorzugsweise derart ausgelegt,
dass sie das Fahrverhalten des betreffenden Kraftfahrzeuges beeinflusst.
Beispielsweise ist die Weiterverarbeitungsfunktionalität Bestandteil
einer Fahrstabilitätsfunktionalität bzw. einer
Fahrdynamikfunktionalität
oder auch einer Geschwindigkeitsabregelungsfunktionalität. Auf diese
Weise kann in Abhängigkeit
beispielsweise vom Reifentyp und/oder vom Reifendruck Einfluss auf
das Fahrverhalten des betreffenden Kraftfahrzeuges genommen werden.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
des Systems nach der Erfindung wird zur Erhöhung der Sicherheit bei Erkennung
eines schleichenden Druckverlusts in einem Reifen eine Geschwindigkeitsbegrenzung
gesetzt. Zusätzlich
oder alternativ erfolgt natürlich
eine Information des Fahrers mittels eines optischen und/oder akustischen
Warnsignals.
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Durch
Einsatz des Systems nach der Erfindung ist es also möglich, eine
bauteilspezifische Gesamtinformation der eingesetzten Reifen und
des augenblicklichen Zustandes der Reifen auf ein Informationssystem
des betreffenden Fahrzeugs zu übertragen
und so die Gefahr reifenbedingter, kritischer Fahrsituationen zu
minimieren und das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges zu optimieren.
Dadurch erhöht
sich die Sicherheit der Fahrzeuginsassen. Auch kann stets eine Information
bzw. Warnung des Fahrzeugführers
bei Bedingungen erfolgen, welche zu einer Schädigung oder Zerstörung eines
Reifens führen
können.
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Auch
ist es denkbar, die Weiterverarbeitungsfunktionalität so zu
nutzen, dass durch geeignete Langzeitbeobachtungen bzw. Langzeitaufzeichnungen,
die über
die Laufzeit des bzw. der Reifen durchgeführt werden, Druck- und Temperaturwerte und
die Laufleistung der einzelnen, jeweils durch eine Kodierung erkennbaren
Reifen erfasst werden, so dass die gewählten Fahrgeschwindigkeiten
entsprechend den Temperaturbelastungen individuell gestaltet werden
können,
was zum Beispiel bei einer gemäßigten Fahrweise
zu einer Erhöhung
der Gesamtlaufleistung des bzw. der Reifen führen kann.
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Des
Weiteren können
mittels der Weiterverarbeitungsfunktionalität auf Basis von auf der Speicher-
und Übertragungseinrichtung
des Reifens oder auf der Speicher- und Auswerteeinheit des Kraftfahrzeugs
abgelegten Daten, die reifenspezifische Daten und Fahrdaten darstellen
können,
Gesamtlaufzeit- und
Haltbarkeitsabschätzungen
für die
einzelnen Reifen des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
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Die
Weiterverarbeitungsfunktionalität
kann des Weiteren so ausgelegt sein, dass die montierte und/oder
die zulässige
Reifendimension an einem Kombiinstrument bzw. Fahrzeugdisplay angezeigt wird.
Bei Erkennen einer für
das betreffende Kraftfahrzeug unzulässigen Reifendimension kann
eine optische und/oder akustische Warnung erfolgen.
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Auch
kann die Weiterverarbeitungsfunktionalität bei Erkennen eines bestimmten
Reifentyps, beispielsweise eines Sommerreifens, eines Winterreifens,
eines sogenannten All-Season-Reifens
oder eines sogenannten Runflat-Reifens eine gegebenenfalls erforderliche
Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktionalität aktivieren oder deaktivieren.
Diese Informationen können
auch bei einem Fahrdynamiksystem genutzt werden, so dass hier Charakteristika bestimmter
Reifentypen Berücksichtigung finden. Grundsätzlich kann
ein sogenannter, auf der Speicher- und Übertragungseinrichtung abgelegter
Speedindex von der Weiterverarbeitungsfunktionalität in eine
automatische Limiterfunktion und/oder eine Information des Fahrers
hinsichtlich einer reifenspezifischen zulässigen Höchstgeschwindigkeit umgesetzt werden.
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Ebenfalls
kann die Weiterverarbeitungsfunktionalität so ausgestaltet sein, dass
ein sogenannter Loadindex, der auf der Speicher- und Übertragungseinrichtung
abgelegt ist, in eine Warnfunktion umgesetzt wird, wenn zulässige Radlasten überschritten sind
bzw. damit zulässige
Radlasten nicht überschritten
werden. Stets kann dem Fahrzeugführer
auch eine Information hinsichtlich angepasster Reifendrücke übermittelt
werden.
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Des
Weiteren kann mittels der Weiterverarbeitungsfunktionalität eine Warnung
ausgegeben werden, die den Fahrzeugführer über eine Überschreitung festgelegter
Laufstrecken des bzw. der Reifen beispielsweise aufgrund übermäßiger Stressung
informiert. Dies kann unter Berücksichtigung der
Historie des bzw. der Reifen, beispielsweise von Zeiten hoher thermischer
und/oder mechanischer Belastungen, einer Laufstrecke, einer Druckhistorie oder
dergleichen erfolgen. Auch kann auf diese Weise eine Restlaufstrecke
errechnet und in einem Kombiinstrument bzw. einem Fahrzeugdisplay
angezeigt werden.
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Des
Weiteren ist es durch Einsatz des Systems nach der Erfindung möglich, weitere
bauartbedingte Eigenschaften des an dem betreffenden Kraftfahrzeug
eingesetzten Reifensystems abzufragen und zu kontrollieren, und
zwar insbesondere hinsichtlich einer Erkennung einer Mischbereifung,
eines Einsatzes verschiedener Bauarten, beispielsweise von Sommerreifen
und Winterreifen, eines gleichzeitigen Einsatzes verschiedener Reifenfabrikate
sowie hinsichtlich einer korrekten Laufrichtung, wodurch eine Überprüfung spezifischer
Herstelleranforderungen an die Montage des betreffenden Reifens
erfolgt.
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Die
Speicher- und Übertragungseinrichtung, die
zur Speicherung der unveränderlichen
reifenspezifischen Daten dient, die beispielsweise den Reifentyp
und das Reifenherstellungsdatum umfassen, kann als passives System,
das beispielsweise in Transpondertechnologie oder Chiptechnologie
gefertigt ist, oder auch als aktives System ausgelegt sein, das
auch den Reifenzustand während
des Betriebs prüft
und die Daten in regelmäßigen Abständen an die
Empfangseinrichtung übergibt.
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Bei
Einsatz eines passiven Systems werden die unveränderlichen reifenspezifischen
Daten vorzugsweise bei der Herstellung des jeweiligen Reifens dem
entsprechenden Datenspeicher aufgespielt. Auf diesen Speicher können bei
einer vorteilhaften Ausführung
nach der Montage des Reifens an einem Kraftfahrzeug weitere Daten,
beispielsweise in Form kundenspezifischer Startdaten, aufgeprägt werden, so
dass beispielsweise bei einer entsprechenden Hardwarevoraussetzung
eine eindeutige Zuordnung der Positionen der Reifen am Kraftfahrzeug
möglich ist.
Auch zu einem beliebigen späteren
Zeitpunkt ist es möglich,
einem passiven System aktuelle Reifenzustandsdaten aufzuprägen, wobei
die hierzu erforderliche Energie mittels eines Transponders oder dergleichen über eine
geeignete Schnittstelle von dem betreffenden Kraftfahrzeug auf den
bzw. die Reifen übertragen
werden kann.
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Wenn
ein aktives System eingesetzt wird, erfolgt vorzugsweise in regelmäßigen Abständen eine aktive Übermittlung
der reifenspezifischen Daten, die auch den Druck und die Temperatur
des jeweiligen Reifens umfassen, an die die Empfangseinrichtung bzw.
die Speicher- und Auswerteeinheit des Kraftfahrzeu ges. Bei Einsatz
einer Transpondertechnologie, d. h. bei Einsatz eines passiven Systems,
werden die reifenspezifischen Daten mittels einer entsprechenden
Abfrageeinrichtung aus der Speicher- und Übertragungseinrichtung ausgelesen.
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Den
verschiedenen Rädern
des Kraftfahrzeuges ist vorzugsweise jeweils eine Kodierung zur Übertragung
der reifenspezifischen Daten zugeordnet, so dass die fahrzeugseitige
Speicher- und Steuereinheit die jeweiligen Daten den einzelnen Rädern in
korrekter Weise zuordnen kann. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn
das System eine zentrale Empfangseinrichtung umfasst, mittels der
die reifenspezifischen Daten aller Reifen des Kraftfahrzeuges erfassbar
sind. Bei Einsatz eines passiven Systems besteht die Kodierung beispielsweise
aus einem Zahlenstring oder dergleichen. Bei Einsatz eines aktiven
Systems besteht die Kodierung beispielsweise aus bestimmten, eindeutigen
Sendefrequenzen oder auch PWM-Signalen.
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Die
Speicher- und Auswerteeinheit kann eine zentrale elektronische Steuereinheit
des jeweiligen Kraftfahrzeuges sein, welche beispielsweise in Form
eines Kombiinstruments oder einer zentralen Rechnereinheit unabhängig von
dem System nach der Erfindung bei dem Kraftfahrzeug vorhanden ist. Die
reifenspezifischen Daten können
in der Speicher- und Auswerteeinheit abgelegt und verarbeitet werden
und anschließend
beispielsweise über
eine Vollvernetzung, welche bei Kraftfahrzeugen häufig vorhanden
ist, der Weiterverarbeitungsfunktionalität, die Bestandteil eines Fahrdynamiksystems
sein kann, zur Verfügung
gestellt werden. Dadurch kann eine optimale, reifenspezifische Anpassung
der Fahrdynamiksysteme erzielt werden. Hierzu ist es natürlich erforderlich,
dass in Steuergeräten
des Fahrdynamiksystems entsprechende Kennfelder abgelegt sind.
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Die
Speicher- und Übertragungseinrichtungen
der einzelnen Räder
eines Kraftfahrzeugs können
entweder mit einer gemeinsamen fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung
oder jeweils mit einer separaten, vorzugsweise im jeweils zugeordneten
Radhaus angeordneten Empfangseinrichtung zusammenwirken.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den
Patentansprüchen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Systems nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt in stark schematisierter Weise ein erfindungsgemäßes System
bei einem Kraftfahrzeug.
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In
der Figur ist prinziphaft ein als Personenkraftwagen ausgebildetes
Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das mit einem System zur
Erkennung und/oder Überwachung
seiner Räder,
insbesondere seiner Reifen 11, 12, 13 und 14,
ausgestattet ist. Dieses System umfasst für jeden der Reifen 11 bis 14 eine Speicher- und Übertragungseinrichtung 15, 16, 17 bzw. 18,
die in den jeweiligen Reifen einvulkanisiert ist und auf der Kenndaten
des jeweiligen Reifens 11, 12, 13 bzw. 14 abgelegt
sind, die die Reifenart, die Reifendimension, die Bauart des Reifens,
den Reifenhersteller, die Geschwindigkeitsklasse des Reifens, die
Tragfähigkeitsklasse
des Reifens, die Profilart des Reifens, die Eigenschaften des Reifenmaterials,
das Herstellungsdatum des Reifens sowie das Haltbarkeitsdatum des
Reifens umfassen. Die Speicher- und Übertragungseinrichtung ist
in Transpondertechnologie ausgelegt. Die über die Laufzeit des Reifens 11, 12, 13 bzw. 14 unveränderbaren
Kenndaten sind der jeweiligen Speicher- und Übertragungseinrichtung 15, 16, 17 bzw. 18 bei
der Reifenherstellung mittels einer entsprechenden Übertragungseinrichtung
aufgeprägt.
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Die
Speicher- und Übertragungseinrichtungen 15 bis 18 der
Reifen 11 bis 14 wirken jeweils mit einer hier
nicht näher
dargestellten Druck- und Temperaturmesseeinrichtung für den jeweiligen
Reifen zusammen.
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Die
Druck- und die Temperaturwerte eines Reifens 11, 12, 13 bzw. 14 sowie
die Kenndaten dieses Reifens bilden jeweils zusammen einen Satz
reifenspezifischer Daten.
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Zur
Nutzung der reifenspezifischen Daten wirken die Speicher- und Übertragungseinrichtungen 15 bis 18 mit
einer Empfangseinrichtung 19 zusammen, mittels der die
reifenspezifischen Daten der einzelnen Reifen 11 bis 14 gemeinsam
eingelesen werden können.
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Die
Empfangseinrichtung 19 ist mit einer Speicher- und Auswerteeinheit 20 verbunden,
in welcher die von den einzelnen Rädern 11 bis 14 empfangenen
reifenspezifischen Daten ablegbar sind. Zur Weiterverarbeitung stellt
die Speicher- und Auswerteeinheit 20 die reifenspezifischen
Daten einer mit einer Weiterverarbeitungsfunktionalität versehenen Weiterverarbeitungseinrichtung 21 zur
Verfügung. Die
Weiterverarbeitungseinrichtung 21 umfasst eine Fahrstabilitätsfunktionalität 22,
die mit einem Display 24 verbunden ist, das Bestandteil
eines Kombiinstruments ist, das in ein Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges 10 integriert
ist.