DE4224498C1 - Continuous monitoring of vehicle tyre pressures - using frequency generator inductively coupled to pressure and temp. sensors for error warning and pressure display at wheels - Google Patents
Continuous monitoring of vehicle tyre pressures - using frequency generator inductively coupled to pressure and temp. sensors for error warning and pressure display at wheelsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektro nischen Reifendruckkontrolle (RDK) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for electro African tire pressure monitoring (RDK) according to the preamble of Claim 1.
Mit dem ständig wachsenden Bewußtsein für sicherheitstechnische Fragestellungen in der Fahrzeugtechnik wird auch die elektro nische Überwachung des Reifendrucks zunehmend bedeutsam. Ein korrekt eingestellter Reifenluftdruck erhöht nicht nur erheb lich die Fahrsicherheit sondern auch die Lebensdauer des Rei fens.With the ever increasing awareness of safety-related Questions in vehicle technology are also the electro Tire pressure monitoring is becoming increasingly important. A Correctly set tire air pressure not only increases significantly Lich driving safety but also the life of the Rei fens.
Es ist bereits ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt ("Elek tronisches Reifendruck-Kontroll-System" in VDI-Berichte Nr. 819, 1990, S. 207-216, VDI-Verlag Düsseldorf), welche konti nuierlich überwacht, ob der vorhandene Luftdruck im Reifen der Achslast und Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepaßt ist. Ein unzulässiger Luftverlust wird erkannt und selbstmeldend dem Fahrer angezeigt. Darüberhinaus kann die RDK im Tankstellen modus zur Unterstützung der Reifenfüllung herangezogen werden, indem nach Eingabe einer gewünschten Richtgeschwindigkeit und Fahrzeugbeladung die notwendige Reifenfüllung für jedes Rad berechnet wird und der Fahrer Füllhinweise zur Anpassung der Reifendrücke auf die notwendige Reifenfüllung erhält. Zur Un terstützung bei der Befüllung des Reifens mittels eines ex tarnen Reifenfüllgerätes werden Befüllanzeigen außen am Fahr zeug benötigt. In der oben genannten Schrift wird vorgeschla gen, die Befüllanzeige für jedes Rad in das benachbarte Blin kergehäuse zu integrieren.A generic method is already known ("Elek tronic tire pressure control system "in VDI report no. 819, 1990, pp. 207-216, VDI-Verlag Düsseldorf), which cont Nuclearly monitors whether the air pressure in the tire of the Axle load and speed of the vehicle is adjusted. A Inadmissible air loss is recognized and the self-reporting Driver displayed. In addition, the RDK can be found in petrol stations mode to support the tire inflation, by entering a desired directional speed and Vehicle loading the necessary tire inflation for each wheel is calculated and the driver filling instructions to adjust the Receives tire pressures on the necessary tire inflation. To the Un Support when filling the tire with an ex Camouflaging the tire inflator are filling indicators on the outside of the driver stuff needed. In the above scripture it is suggested the fill indicator for each wheel in the neighboring blin integrating core housing.
Nachteilig an der Integration der Befüllanzeigen in ein Blin kergehäuse ist der geringe zur Verfügung stehende Bauraum und der kostentreibende Verkabelungsaufwand. Außerdem ist die Befüllanzeige von einer Hockstellung vor den Rädern aus schwer erkennbar.A disadvantage of the integration of the filling indicators in a blin Kerkehäuse is the small available space and the cost-intensive cabling effort. Besides, that is Fill indicator difficult from a crouched position in front of the wheels recognizable.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so weiter zu entwickeln, daß eine Befüllanzeige ergonomisch günstig am Fahrzeug angeordnet wird.The object of the invention is to further develop the generic method so that a filling indicator is ergonomic conveniently located on the vehicle becomes.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features in the claim 1 solved.
Weitere Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß der schon vorhandene Übertrager verwendet werden kann, um eine radseitig angebrachte Befüllanzeige anzusteuern.Further advantages of the invention over the known state of the art the technology is that the existing transformer can be used to display a level indicator on the wheel side head for.
Besondere Aus- und Weiterbildungen sind durch die Merkmale in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Special training and further education are due to the features in the Subclaims marked.
So bietet insbesondere das Merkmal von Unteranspruch 2 den Vorteil einer direkten Bedienerführung durch Anzeige des gleichen Symbols, wie es auch auf der zu betätigenden Taste des Reifenfüllgerätes zu finden ist, so daß der Bediener durch das Operieren mit Zahlenwerten nicht belastet wird.In particular, the feature of sub-claim 2 offers the Advantage of direct operator guidance by displaying the same Symbol, as it is on the button to be pressed Tire inflator is to be found, so that the operator through the Operate with numerical values is not charged.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is in the only one Drawing shown and is described in more detail below.
Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren zur elektronischen Reifendruckkontrolle beschrieben wird. Dabei ist ein karosseriefestes Steuergerät 2 mit einer Bedieneinheit 1 von der drahtlosen Übertragungseinrichtung getrennt und radseitig sind die Radsensorik 4 sowie erfindungsgemäße Komponenten 5, 6 zur Ansteuerung der Befüllanzeige 7 angebracht. Die Übertragungseinrichtung 3 besteht aus einer radseitig zu einem Torus geschlossenen Spule 3.3 und einer karosseriefesten Spule 3.1, die durch einen kleinen Spalt 3.2 getrennt sind und eine induktive Übertragungsstrecke bilden, unabhängig von einer Drehung des Rades. In der Zeichnung sind nur die an der einen Ein/Ausgabe-Schnittstelle 2.1 angeschlossene Übertragungseinrichtung 3 und die zugehörigen radseitigen Komponenten 4, 5, 6, 7 für ein Rad dargestellt. Die Ein/Ausgabe-Schnittstellen 2.2 bis 2.4 steuern die weiteren drei Räder an.The drawing shows the block diagram with which the method according to the invention for electronic tire pressure monitoring is described. A body-mounted control unit 2 with an operating unit 1 is separated from the wireless transmission device and the wheel sensors 4 and components 5, 6 according to the invention for controlling the filling indicator 7 are attached on the wheel side. The transmission device 3 consists of a coil 3.3 closed on the wheel side to form a torus and a coil 3.1 fixed to the body , which are separated by a small gap 3.2 and form an inductive transmission path, regardless of a rotation of the wheel. In the drawing, only the transmission device 3 connected to the one input / output interface 2.1 and the associated wheel-side components 4, 5, 6, 7 for a wheel are shown. The input / output interfaces 2.2 to 2.4 control the other three wheels.
Die Funktionsweise der in der Zeichnung dargestellten Erfindung basiert auf dem in der obigen Schrift beschriebenen Verfahren. Die Radsensorik 4 mißt den Reifendruck p und die Reifentemperatur T und wandelt die Meßwerte in seriell-digitale Meßdaten um. Die Energieversorgung der Radsensorik 4 und die induktive Übertragung der Meßdaten erfolgt gleichzeitig durch ein spezielles Modulationsverfahren: Das Steuergerät 2 speist in die Übertragungseinrichtung (Übertrager) 3 ein sinusförmiges Signal mit einer Grundfrequenz f₀ von ungefähr 30 kHz ein, welches nach dem Prinzip des Transformators in der radseitigen Spule 3.3 eine sinusförmige Spannung induziert, die nach Gleichrichtung zur Spannungsversorgung der Radsensorik 4 dient. Gleichzeitig wird die radseitige Spule 3.3 mittels eines zuschaltbaren Widerstandes gemäß der zu übertragenden digitalen Datenwörter bedämpft. Bei dieser Belastungsmodulation handelt es sich im wesentlichen um eine Amplitudenmodulation, welche über die Kopplung durch den Übertrager 3 als eine entsprechend abgeschwächte Modulation des Laststromes des speisenden Steuergerätes 2 auftritt. Daraus gewinnt das Steuergerät 2 nach Demodulation die Meßwerte für den Druck p und die Temperatur T zurück. In dieser Weise werden dem Steuergerät 2 über die Ein/Ausgabe-Schnittstellen 2.1 bis 2.4 die Meßwerte für jeden Reifen übermittelt.The operation of the invention shown in the drawing is based on the method described in the above document. The wheel sensor system 4 measures the tire pressure p and the tire temperature T and converts the measured values into serial-digital measurement data. The energy supply to the wheel sensor system 4 and the inductive transmission of the measurement data is carried out simultaneously by a special modulation method: the control unit 2 feeds a sinusoidal signal with a fundamental frequency f₀ of approximately 30 kHz into the transmission device (transmitter) 3 , which according to the principle of the transformer in wheel-side coil 3.3 induces a sinusoidal voltage which, after rectification, serves to supply voltage to the wheel sensor system 4 . At the same time, the wheel-side coil 3.3 is damped by means of a switchable resistor in accordance with the digital data words to be transmitted. This load modulation is essentially an amplitude modulation, which occurs via the coupling by the transmitter 3 as a correspondingly weakened modulation of the load current of the supplying control unit 2 . After demodulation, control unit 2 retrieves the measured values for pressure p and temperature T from this. In this way, the measured values for each tire are transmitted to the control unit 2 via the input / output interfaces 2.1 to 2.4 .
Über eine Bedieneinheit 1 teilt der Fahrer mittels einer Taste zur Beladungsvorgabe 1.1 und einer Taste zur Geschwindigkeits vorgabe 1.2 dem Steuergerät 2 die beabsichtigte Beladung, bei spielsweise in drei Stufen unterteilt, und Richtgeschwindigkeit mit. Daraus bestimmt das Steuergerät 2 in an sich bekannter Weise einen auf eine Referenztemperatur von 20°C bezogenen Soll-Druck für jedes Rad. Für jedes Rad wird der Soll-Druck mit einem auf die Referenztemperatur normierten Ist-Druck vergli chen, der aus den entsprechenden Meßwerten bestimmt wird. Eine signifikante Abweichung des Ist-Druckes vom Soll-Druck wird dem Fahrer optisch oder akustisch angezeigt.Via an operating unit 1 , the driver uses a key for loading specification 1.1 and a key for speed specification 1.2 to inform control unit 2 of the intended loading, divided into three stages, for example, and guide speed. From this, the control unit 2 determines, in a manner known per se, a setpoint pressure for each wheel based on a reference temperature of 20 ° C. For each wheel, the setpoint pressure is compared with an actual pressure normalized to the reference temperature, which is obtained from the corresponding Measured values is determined. A significant deviation of the actual pressure from the target pressure is indicated to the driver optically or acoustically.
Zur Unterstützung des Fahrers bei der Reifenbefüllung ist erfindungsgemäß vorgesehen, diesem mit Hilfe von Befüllsym bolen "+" 7.1 und "-" 7.2, welche auf der Befüllanzeige 7 er scheinen, anzuzeigen, ob Luft in den Reifen nachgefüllt bezie hungsweise abgelassen werden muß. Zur Übermittelung des Befüll signals an das jeweilige Rad ist vorgesehen, das oben beschrie bene Verfahren zur Energie- und Datenübertragung dahingehend abzuwandeln, daß die Grundfrequenz f0 des vom Steuergerät 2 abgegebenen Sinussignals um einen Betrag f1 nach oben oder nach unten verschoben wird, je nachdem ob das Befüllsymbol "+" oder "-" auf der Befüllanzeige 7 erscheinen soll. In der Praxis kann die Grundfrequenz f0 innerhalb eines Bandes von 30 kHz ± 1 kHz variiert werden, ohne daß die oben dargestellte Übertragungs eigenschaften beeinträchtigt sind, so daß der Betrag f1 mit 1 kHz angegeben werden kann. Einer von zwei radseitigen Bandpässen 5.1, 5.2, die auf die Resonanzfrequenz f0 + f1 oder f0 - f1 abgestimmt sind, filtert die verschobene Grundfrequenz heraus und leitet die Sinusspannung über einen Gleichrichter 6.1 oder 6.2 an die Befüllanzeige 7 weiter, wo je nach dem, welcher Bandpaß 5.1, 5.2 durchlaufen wurde, das Befüllsymbol "+" 7.1 oder "-" 7.2 angesteuert wird.To support the driver when filling the tire is provided according to the invention, this with the help of filling symbols "+" 7.1 and "-" 7.2 , which appear on the filling indicator 7 , to indicate whether air in the tires has to be refilled or drained. To transmit the filling signal to the respective wheel, the above-described method for energy and data transmission is to be modified such that the fundamental frequency f 0 of the sine signal emitted by the control unit 2 is shifted up or down by an amount f 1 , each after whether the filling symbol "+" or "-" should appear on the filling display 7 . In practice, the fundamental frequency f 0 can be varied within a band of 30 kHz ± 1 kHz without the transmission properties shown above being impaired, so that the amount f 1 can be specified as 1 kHz. One of two wheel-side band-pass filters 5.1 , 5.2 , which are tuned to the resonance frequency f 0 + f 1 or f 0 - f 1 , filters out the shifted basic frequency and forwards the sine voltage via a rectifier 6.1 or 6.2 to the fill indicator 7 , wherever the filling symbol "+" 7.1 or "-" 7.2 is activated according to which band pass 5.1 , 5.2 has been run through.
Die Befüllanzeige 7 kann unmittelbar in der Nähe eines Reifen ventils zur Befüllung des Reifens angebracht werden. Aufgrund der geringen übertragenen Leistung empfiehlt es sich, für die Befüllanzeige 7 energiesparende Flüssigkristall-Anzeigen (LCD-Module) einzusetzen. Um jedoch die im Fahrbetrieb auftretenden starken Zentrifugalkräfte, welche auf den Flüssigkristall der Flüssigkristall-Anzeige einwirken und die Anzeige stark beein trächtigen, möglichst klein zu halten, ist eine Anbringung der Befüllanzeige 7 in der Radmitte geeigneter.The filling indicator 7 can be attached directly in the vicinity of a tire valve for filling the tire. Due to the low transmitted power, it is recommended to use 7 energy-saving liquid crystal displays (LCD modules) for the filling indicator. However, in order to keep the strong centrifugal forces that occur in driving operation, which act on the liquid crystal of the liquid crystal display and greatly impair the display, an attachment of the filling indicator 7 in the center of the wheel is more suitable.
Das erfindungsmäßige Verfahren ermöglicht, die Reifen korrekt zu befüllen, unabhängig von einer fehlerhaften Anzeige des Reifenfüllgerätes und der Temperatur des Reifens. Ferner werden untolerierbare Luftverluste beim Abtrennen des Reifenfüllge rätes sofort sichtbar.The inventive method enables the tires to be correct to be filled, regardless of an incorrect display of the Tire inflator and the temperature of the tire. Furthermore intolerable air losses when separating the tire inflation advises immediately visible.
Claims (4)
- - mit radseitigen Sensoren, die den Ist-Druck und die Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen bestimmen,
- - mit einer drahtlosen Übertragungseinrichtung, die den von den Sensoren ermittelten und abgegebenen Ist-Druck und die Ist-Temperatur auf ein karosseriefestes zentrales Steuergerät überträgt, und
- - mit einer Bedieneinheit zur Eingabe einer Beladung und Richtgeschwindigkeit, wobei das Steuergerät
- - aus den eingegebenen Werten für die Beladung und für die Richtgeschwindigkeit zusammen mit der Ist-Temperatur einen Soll-Druck berechnet und,
- - falls der Ist-Druck vom Soll-Druck abweicht, ein Signal ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine korrekte Befüllung des Fahrzeugreifens mit Hilfe eines externen Reifenfüllgerätes das von dem Steuergerät (2) abgegebene und mittels der drahtlosen Übertragungseinrichtung (3) auf die Radseite übertragene Signal ein Befüllsignal bildet, das eine radseitige Befüllanzeige (7) ansteuert.
- with wheel-side sensors that determine the actual pressure and the actual temperature in a vehicle tire,
- with a wireless transmission device which transmits the actual pressure and the actual temperature determined and output by the sensors to a central control unit fixed to the body, and
- - With an operating unit for entering a load and guide speed, the control unit
- - calculates a target pressure from the entered values for loading and for the guide speed together with the actual temperature, and
- - If the actual pressure deviates from the target pressure, outputs a signal, characterized in that, for correct filling of the vehicle tire with the help of an external tire inflator, the control unit ( 2 ) emits and by means of the wireless transmission device ( 3 ) on the wheel side transmitted signal forms a filling signal that controls a wheel-side filling indicator ( 7 ).
- - daß um das Signal auf induktivem Wege auf die Radseite zu übertragen, die Grundfrequenz f0 des sinusfömigen Signals um einen Betrag f1 nach oben oder nach unten verschoben wird, je nachdem, ob der Reifendruck erhöht oder erniedrigt werden muß, und
- - daß jeweils ein auf die verschobene Grundfrequenz abgestimm ter, radseitig an der drahtlosen Übertragungseinrichtung (3) angeschlossener Bandpaß (5.1; 5.2) das Signal mit der verscho benen Grundfrequenz herausfiltert, welches nach Gleichrichtung in einem Gleichrichter (6.1; 6.2) das Befüllsignal darstellt und das Befüllsymbol "+" (7.1) oder das Befüllsymbol "-" (7.2) der Befüllanzeige (7) ansteuert.
- - That in order to transmit the signal on the wheel side inductively, the fundamental frequency f 0 of the sinusoidal signal is shifted up or down by an amount f 1 , depending on whether the tire pressure has to be increased or decreased, and
- - That each tuned to the shifted fundamental frequency ter, wheel side on the wireless transmission device ( 3 ) connected bandpass filter ( 5.1 ; 5.2 ) filters out the signal with the shifted fundamental frequency, which after rectification in a rectifier ( 6.1 ; 6.2 ) represents the filling signal and controls the filling symbol "+" ( 7.1 ) or the filling symbol "-" ( 7.2 ) of the filling indicator ( 7 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT, 70567 STUTTGART, |
|
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
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| 8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
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