DE20220301U1

DE20220301U1 - Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks

Info

Publication number: DE20220301U1
Application number: DE20220301U
Authority: DE
Original assignee: IBF IND BAUGRUPPEN FERTIGUNG G
Current assignee: IBF IND BAUGRUPPEN FERTIGUNG G
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2012-02-19

Description

U.Z.: 4713 Gb

Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks bei einem mehrachsigen Fahrzeug, die während der Fahrt mitführbar und so ausgelegt ist, dass eine Einstellung des Reifendrucks während der Fahrt möglich ist.

Es ist bekannt, bei Fahrzeugen unterschiedlichster Bauart Reifen zu verwenden, die mit Luft oder einem anderen Gas aufgepumpt sind. Sofern im folgenden der Begriff Luft verwendet wird, gilt dies analog auch für andere Gase.

Derartige mit Luftreifen ausgerüstete Kraftfahrzeuge sind beispielsweise Automobile, Motorräder und Lastkraftwagen, die sowohl für reinen Straßenbetrieb, den Betrieb in unbefestigtem Gelände oder auch für Mischbetrieb ausgelegt sein können. Der Luftdruck der Reifen, im folgenden Reifendruck genannt, hängt von einer Vielzahl vori Parametern ab, beispielsweise von der Bauart des Reifens, dem Gewicht des Fahrzeugs und der Anzahl der Reifen pro Fahrzeug und dem vorgesehenen Einsatzzweck. Bei Fahrzeugen, die sowohl auf asphaltierten Straßen als auch in unbefestigtem Gelände '25 bewegt werden, können je nach Einsatzzweck unterschiedliche Reifendrücke empfehlenswert sein. Bei Betrieb auf asphaltierten Straßen und den hierbei möglichen hohen Geschwindigkeiten ist regelmäßig ein relativ hoher Reifendruck empfehlenswert. Wird das gleiche Fahrzeug demgegenüber in unbefestigtem Gelände bewegt, ist ein niedrigerer Reifendruck empfehlenswert.

Üblicherweise muss der Reifendruck an einer Servicestelle, beispielsweise einer Tankstelle, vorab eingestellt werden. Wird anschließend während der Fahrt eine Reduzierung des Reifendrucks erforderlich, beispielsweise weil in schwierigem Gelände wie zum Beispiel in Wüstensand, Schnee oder Matsch Traktionsprobleme bestehen, kann der Reifendruck

gegebenenfalls manuell durch Betätigen der Ventile des Reifens reduziert werden. Hierzu ist jedoch ein Anhalten erforderlich. Ein nachträgliches Erhöhen des Reifendrucks dann, wenn wieder fester Untergrund erreicht wird, ist dann jedoch nicht mehr möglich.

Die Notwendigkeit, den Reifendruck unterwegs zu reduzieren, kann sich auch aus anderen Gründen ergeben. Beispielsweise haben Spezialfahrzeuge wie Schwertransporter oft Probleme wegen ihrer Fahrzeughöhe, die eine Durchfahrt durch Tunnel oder unter Brücken schwierig machen. Durch Absenken des Luftdrucks kann die Gesamtfahrzeughöhe vorübergehend reduziert werden. Ein Unterqueren einer Brücke mit langsamer Geschwindigkeit wäre mit reduziertem Luftdruck gegebenenfalls möglich. Anschließend müßte jedoch der Luftdruck wieder erhöht werden, um mit normaler Geschwindigkeit weiterfahren zu können.

Insbesondere in schwierigem Gelände kann sich zudem die Notwendigkeit ergeben, den Reifendruck an verschiedenen Achsen eines mehrachsigen Fahrzeugs auf unterschiedliche Werte einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks bei einem mehrachsigen , Fahrzeug bereitzustellen, das den zuvor erläuterten Anforderungen gerecht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks bei einem mehrachsigen Fahrzeug mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Insbesondere weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Messeinrichtung zum Messen des Reifendrucks, eine Belüftungseinrichtung zum Erhöhen des Reifendrucks und eine Entlüftungseinrichtung zum Absenken des Reifendrucks auf. Die Belüftungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Kompressor, der über die Achsen und Radnaben mit den jeweiligen Reifen kommunizieren kann und dazu ausgelegt ist, bestimmte

Reifendrücke bereitzustellen. Die Entlüftungseinrichtung ist dazu ausgelegt, Luft aus den Reifen abzulassen. Die Messeinrichtung dient zum Messen des Reifendrucks. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zudem eine Steuereinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung, die Meßeinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung mit dem Fahrzeug verbunden und während der Fahrt mitführbar sind. Die genannten Einrichtungen sind so ausgelegt, dass eine Einstellung des Reifendrucks während der Fahrt möglich ist. Die Steuereinrichtung, die Messeinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung sind zudem so ausgelegt, dass eine für jede Achse des Fahrzeugs separate Einstellung des Reifendrucks möglich ist.

Vorzugsweise ist an mindestens einem Reifen jeder Achse ein Drucksensor angeordnet, der jeweils mit der Messeinrichtung betrieblich verbunden ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jeder Reifen einen solchen Drucksensor auf.

Die Reifen jeder Achse können jeweils gemeinsam mit der Belüftungseinrichtung und der Entlüftungseinrichtung betrieblich verbunden sein. Es besteht zudem die Möglichkeit, dass jeder Reifen separat mit der Belüftungseinrichtung der Entlüftungseinrichtung betrieblich verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise ein mit der Steuereinrichtung verbundenes Bedienelement auf, welches eine Anzeigeeinrichtung und eine Betätigungseinrichtung aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anzeigeeinrichtung eine Soll-Druck-Anzeige zur Anzeige des Soll-Drucks der Reifen einer Achse, eine Ist-Druck-Anzeige zur Anzeige des Ist-Drucks der Reifen einer Achse und eine Achsanzeige, die anzeigt, auf welche Achse sich der momentan angezeigte Soll-Druck und Ist-Druck bezieht, auf. Vorzugsweise ist der Achsanzeige mindestens eine Einstelltaste zugeordnet, mit der eine bestimmte Achse in der Achsanzeige zur Anzeige gebracht werden kann. In einer

besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei derartige Einstelltasten vorgesehen. Es versteht sich, dass anstelle der Tasten andere Schaltelemente gleicher Funktion verwendet werden können.

Der Achsanzeige kann zudem eine Auswahltaste zugeordnet sein. Die Einstelltasten können so ausgeführt sein, dass nicht nur eine bestimmte Achsanzeige zur Anzeige gebracht werden kann, sondern dass zudem vorbestimmte Druckniveaus wählbar sind. In diesem Fall sind die Steuereinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung so ausgelegt, dass alle Reifen des Fahrzeugs auf das gewählte Druckniveau gebracht werden, wenn die mit der Einstelltaste bewirkte Wahl mittels der Auswahltaste bestätigt wird.

Der Soll-Druck-Anzeige können zwei Einstelltasten zugeordnet sein, mit denen der angezeigte Soll-Druck erhöht bzw. abgesenkt werden kann, sowie eine Auswahltaste, mit der die Auswahl des eingestellten Soll-Drucks bestätigt wird, wobei die Steuereinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung dazu ausgelegt sind, die Reifen der ausgewählten Achse auf das gewählte Druckniveau zu bringen, wenn diese Wahl mittels der Auswahltaste bestätigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten &igr; Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in der:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit vier Achsen sowie der Anordnung von Messdatenleitungen und Steuerleitungen ist,

Fig. 2 die schematische Darstellung des Aufbaus einer Steuereinrichtung ist,

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Bedienelements ist und

Fig. 4 eine schematische Blockdarstellung zur Erläuterung der Verknüpfung des Bedienelements mit der Steuereinrichtung ist.

··· t* ««ff

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung vier Achsen 1, 2, 3 und 4 eines Fahrzeugs, an deren Ende jeweils Räder mit Luftreifen 10 angeordnet sind. Das Fahrzeug verfügt über eine Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks mit einer Messeinrichtung, einer Belüftungseinrichtung und einer Entlüftungseinrichtung. Die Messeinrichtung weist Sensoren 30 auf, mittels derer der Reifendruck der an den jeweiligen Achsen 1, 2, 3 und 4 angeordneten Reifen 10 gemessen werden kann. Die Belüftungseinrichtung verfügt über Füllventile 40, mittels derer der Luftdruck in den Reifen 10 erhöht werden kann. Die Füllventile 40 sind mit einem an dem Fahrzeug angeordneten Kompressor (nicht dargestellt) verbunden.

Die Entlüftungseinrichtung weist Ablassventile 50 auf, mittels derer der Druck in den Reifen 10 reduziert werden kann, indem Luft aus den Reifen 10 abgelassen wird.

Die Füllventile 40 und die Ablassventile 50 sind über Steuerleitungen mit einem Anschlusselement 60 und einem Interface 70 verbunden. Die Sensoren 3 0 sind über Messdatenleitungen mit dem Anschlusselement 60 und dem Interface 7 0 verbunden.

Fig. 2 zeigt schematisch den Steueraufbau einer Steuereinrichtung 100, die über ein Anschlusselement 101 an

&igr; das Interface 70 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung 100 verfügt über eine Stromquelle 102 und ist zudem über das Interface 70 und eine Stromversorgungsleitung 103 mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden. Des weiteren verfügt die Steuereinrichtung 100 über ein Stromerzeugungselement 104 für die Sensoren 30, einen Impedanzwandler 105 für die Sensoren 30 und einen Multiplexer 106, der mit dem Impedanzwandler 105 verbunden ist. Der Multiplexer 106 ist über ein weiteres Anschlusselement 110 mit einem weiteren Interface 111 verbunden, über das die Steuereinrichtung 100 mit einem weiter unten erläuterten Bedienelement 200 kommuniziert.

Die Steuereinrichtung 100 verfügt zudem über einen Steuerblock 107 zur Steuerung der Füllventile 40 und

Ablassventile 50, welcher mit einem Multiplexer 108 verbunden ist. Der Multiplexer 108 ist über ein BUS-System mit dem Multiplexer 106 und dem Anschlusselement 110 verbunden.

Das Bedienelement 200 weist eine Anzeigeeinrichtung und eine Betätigungseinrichtung auf. Die Anzeigeeinrichtung umfasst eine Soll-Druckanzeige 201 zur Anzeige des Soll-Drucks der Reifen 10 einer Achse 1, 2, 3 oder 4, eine Ist-Druckanzeige 202 zur Anzeige des Ist-Drucks der Reifen 10 einer Achse 1, 2, 3 oder 4 und eine Achsanzeige 203, die anzeigt, auf welche Achse sich der momentan angezeigte Soll-Druck und Ist-Druck bezieht.

Die Betätigungseinrichtung umfasst zwei Einstelltasten 210, 211, die der Achsanzeige 2 03 zugeordnet sind. Erscheint beispielsweise in der Achsanzeige die Ziffer 1, wodurch angezeigt wird, dass die Anzeigen der Soll-Druckanzeige 201 und der Ist-Druckanzeige 202 sich auf die Achse 1 beziehen, so kann durch einmaliges Betätigen der Einstelltaste 210 die Achse 2 in der Achsanzeige zur Anzeige gebracht werden, wodurch gleichzeitig in der Soll-Druckanzeige 201 der entsprechende Soll-Druck für die Achse 2 und in der Ist-Druckanzeige 202 der Ist-Druck der Achse 2 angezeigt wird. Es versteht sich, dass durch mehrmaliges Drücken der Einstelltaste 210 entsprechend die Achsen 3 und 4 oder bei Fahrzeugen, die weitere Achsen aufweisen, die entsprechend weiteren Achsen angezeigt werden können.

Analog kann durch ein- oder mehrmaliges Drücken der Einstelltaste 211 die Anzeige von Achsen in absteigender Reihenfolge gewählt werden.

Die Betätigungseinrichtung des Bedienelements 200 weist zudem Auswahltasten 205 und 206 auf. Die Auswahltaste 205 ist der Achsanzeige 203 zugeordnet. Es besteht die Möglichkeit, bestimmte vordefinierte Druckniveaus gleichzeitig für alle Achsen des Fahrzeugs einzustellen. Dies kann über die Einstelltasten 210, 211 erfolgen. Wenn das Fahrzeug beispielsweise über vier Achsen verfügt, kann, wenn die

«7

Achsanzeige 203 die Zahl 4 anzeigt, durch ein weiteren Betätigen der Einstelltaste 210 ein erstes Druckniveau A, beispielsweise für ein Druckniveau von 2,8 bar für alle Reifen, durch ein weiteres Betätigen der Einstelltaste 210 ein zweites Druckniveau B, beispielsweise mit einem Druck von 1,8 bar für alle Achsen, und durch abermaliges Betätigen der Einstelltaste 210 ein drittes Druckniveau C, beispielsweise mit einem Druck von 0,8 bar für alle Achsen, eingestellt werden. Bei einem nochmaligen Betätigen der Einstelltaste 210 wird wiederum die Achse 1 in der Achsanzeige 203 angezeigt. Durch Betätigen der Einstelltaste 211 wird die Anzeige bzw. das entsprechende Druckniveau in umgekehrter Reihenfolge abgerufen.

Wenn ein entsprechendes Druckniveau A, B oder C in der Achsanzeige 203 angezeigt wird, wird dieses Druckniveau für die Reifen 10 der Achsen 1, 2 und 3 erst dann eingestellt, wenn die entsprechende Auswahl durch Betätigen der Auswahltaste 205 bestätigt wird. Es können separate weitere Anzeigen vorgesehen sein, die den Benutzer durch das Bedienmenü führen. Es versteht sich zudem, dass die vorstehend genannten Druckangaben Überdrücke gegenüber dem Umgebungsdruck darstellen.

Eine weitere Auswahltaste 206 ist der Soll-Druckanzeige 201 zugeordnet. Wenn durch Betätigung der Einstelltasten 210, 211 die Anzeige einer bestimmten Achse in der Achsanzeige 203 gewählt wurde, kann mittels der Einstelltaste 220, 221 ein bestimmter Soll-Druck für die angezeigte Achse ausgewählt werden. Hierbei findet eine Druckerhöhung in bestimmten voreingestellten Schritten, beispielsweise in Schritten von 0,1 bar, durch einmaliges bzw. mehrmaliges Betätigen der Einstelltaste 220 statt. Eine Druckabsenkung erfolgt entsprechend durch ein- oder mehrmaliges Drücken der Einstelltaste 221. Der vorgewählte Druck wird dann eingestellt, wenn der ausgewählte Soll-Druck durch Betätigung der Auswahltaste 206 bestätigt wird. Anhand der Ist-

Druckanzeige 202 ist ablesbar, ob der gewünschte Soll-Druck bereits eingestellt ist.

Das Bedienelement 200 ist über eine BUS-Leitung 230 mit dem Interface 111 der Steuereinrichtung 100 verbunden. Das Erhöhen des Reifendruckes erfolgt durch entsprechende Ansteuerung eines Kompressors (nicht gezeigt), über den Luft durch die Füllventile 40 den Reifen 10 der jeweiligen Achse zugeführt wird. Eine Druckabsenkung erfolgt durch Ansteuerung der Ablassventile 50. Durch entsprechend getaktete Abfrage der Sensoren 3 0 kann eine exakte Einstellung des Druckes sowohl bei einer Erhöhung des Druckes als auch bei einem Absenken des Druckes erreicht werden.

Es versteht sich, dass anstelle eines Kompressors auch andere Druckluftquellen vorgesehen sein können, beispielsweise ein Druckluftspeicher. Der Betrieb der Vorrichtung zum Einstellen des Reifendrucks kann mit einer Stromversorgung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise mit einer Betriebsspannung von 12 oder 24 Volt.

Fig. 4 zeigt schematisch das Zusammenwirken wesentlicher Komponenten der Vorrichtung. Ein Mikrokontroller 3 00 wird über eine Stromversorgung 310 mit einer geeigneten Betriebsspannung versorgt. Über die Einstelltasten 210, 211, 220, 221 und die Auswahltasten 205, 202 werden entsprechende Stellbefehle eingegeben. Gleichzeitig werden Analogdaten eingegeben, insbesondere Druckwerte, welche durch die Sensoren 3 0 ermittelt werden. Der Mikrokontroller 3 00 gibt zum einen Ausgangssignale zur Anzeige an die Achsanzeige 2 03, die Soll-Druckanzeige 201 und die Ist-Druckanzeige 202. Des weiteren sendet der Mikrokontroller 300 Signale an einen Leitungstreiber 320, der entsprechende Digitaldaten an das Anschlusselement 101 und das Interface 70 weiterleitet.

Das gesamte System weist einen modularen Aufbau auf, so dass die Handhabung einer beliebigen Anzahl von Achsen bezüglich der Druckeinstellung der Reifen dieser Achsen möglich ist. Durch die Anwendung eines BUS-Systems ist die

Druckveränderung und deren Kontrolle an den jeweiligen Reifen von einem entfernt liegenden Ort mit wenigen Datenleitungen möglich. Die eigentliche Ansteuerungseinheit zur Regelung bzw. Steuerung des Druckniveaus kann in örtlicher Nähe der Reifen bzw. Achsen realisiert werden.

Es versteht sich, dass anstelle der Reifen bestimmte Achsen mit dem vorstehend erläuterten System auch andere Druckspeicher parallel be- und entlüftet werden können.

Claims

1. Vorrichtung zur Einstellung des Reifendrucks bei einem mehrachsigen Fahrzeug
mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Reifendrucks,
mit einer Belüftungseinrichtung zum Erhöhen des Reifendrucks,
mit einer Entlüftungseinrichtung zum Absenken des Reifendrucks und
mit einer Steuereinrichtung,
wobei die Steuereinrichtung, die Meßeinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung mit dem Fahrzeug verbunden, während der Fahrt mitführbar und so ausgelegt sind, dass eine Einstellung des Reifendrucks während der Fahrt möglich ist, und
wobei die Steuereinrichtung, die Meßeinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung so ausgelegt sind, dass eine für jede Achse des Fahrzeugs separate Einstellung des Reifendrucks möglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Reifen jeder Achse, vorzugsweise an jedem Reifen ein Drucksensor angeordnet ist, der jeweils mit der Meßeinrichtung betrieblich verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifen jeder Achse jeweils gemeinsam mit der Belüftungseinrichtung und der Entlüftungseinrichtung betrieblich verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuereinrichtung verbundenes Bedienelement vorgesehen ist, welches eine Anzeigeeinrichtung und eine Betätigungseinrichtung aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung eine Soll-Druck-Anzeige zur Anzeige des Soll-Drucks der Reifen einer Achse, eine Ist-Druck-Anzeige zur Anzeige des Ist-Drucks der Reifen einer Achse und eine Achsanzeige, die anzeigt, auf welche Achse sich der momentan angezeigte Soll-Druck und Ist-Druck bezieht, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsanzeige mindestens eine Einstelltaste, vorzugsweise zwei Einstelltasten zugeordnet sind, mit der bzw. denen eine bestimmte Achse in der Achsanzeige und die entsprechenden Soll- und Ist-Drücke in der Soll- Druck-Anzeige und Ist-Druck-Anzeige zur Anzeige gebracht werden können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsanzeige eine Auswahltaste zugeordnet ist und dass mittels der mindestens einen Einstelltaste, vorzugsweise zwei Einstelltasten vorbestimmte Druckniveaus wählbar sind, und wobei die Steuereinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung dazu ausgelegt sind, alle Reifen des Fahrzeugs auf das gewählte Druckniveau zu bringen, wenn diese Wahl mittels der Auswahltaste bestätigt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Druck-Anzeige zwei Einstelltasten, mit denen der angezeigte Soll-Druck erhöht bzw. abgesenkt werden kann, und eine Auswahltaste, mit der die Auswahl des eingestellten Soll-Drucks bestätigt wird, zugeordnet sind, wobei die Steuereinrichtung, die Belüftungseinrichtung und die Entlüftungseinrichtung dazu ausgelegt sind, die Reifen der ausgewählten Achse auf das gewählte Druckniveau zu bringen, wenn diese Wahl mittels der Auswahltaste bestätigt wird.