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    公开号:WO1988009976A1
    申请号:PCT/DE1988/000324
    申请日:1988-06-02
    公开日:1988-12-15
    发明作者:Christoph Breit
    申请人:Christoph Breit；
    IPC主号:G07C5-00
    专利说明:
    [0001] BESCHREIBUNG
    [0002] Einrichtung zum Schutz der Aggregate und der Ladung von Kraftfahrzeugen
    [0003] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz, der Aggregate und der Ladung von Kra tfahrzeugen, wobei eine automatische Überwachung der Bet ri ebszustände erfolgt .
    [0004] Funktionsstörungen in der Betriebsweise des Motors, der Bremsen und anderer Aggregate bei Kraftfahrzeugen müssen schnell erkannt und behoben werden. Geschieht das nicht, so sind insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit relativ großen (Antriebs-) Aggregaten, kostspielige Reparaturen erforderlich oder Aggregate (Motor, Bremsen etc.) werden unbrauchbar und müssen ausgetauscht werden.
    [0005] Es sind die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, um Funktionsstörungen bei Kraftfahrzeugen zu melden, anzuzeigen bzw. Warneinrichtungen vorzusehen (DE-OS 35 10 321, DE-OS 35 16 802, EP-PS 0 005 436). Alle bekannten Einrichtungen ermöglichen zwar ein Erfassen von Fehlerzuständen in einem Kraftfahrzeug, sie überlassen es aber dem Fahrer, zur Behebung der Fehler die geeigneten Schritte in die Wege zu leiten, was in vielen Fällen unterbleibt und letztlich zur Zerstörung von Motor, Bremsen, Küh l rei s lauf etc. führt. Ein weiteres Problem ist der Schutz bzw. die Überwachung der Ladung von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen. Dabei ist in erster Linie an den Diebstahlschutz und die Ladungsüberwachung gedacht, letztere vor allem bei Transportfahrzeugen für Chemikalien, Tanklastzüge etc., was vor allem im Hinblick auf d e Verkehrssicherheit von Wichtigkeit ist.
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kraftfahrzeugen die wesentlichen Aggregate und die" Ladung wirksam zu überwachen und zu schützen.
    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch -gelöst, daß die von Meßfühlern gelieferten ' Informationen elektronisch aufgearbeitet und zur Beeinflussung einer Konsequenzsteuerung zugeleitet werden.
    [0008] Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Konsequenzsteuerung eine Fahrtenbuchsteuerung, eine Zufuhrunterbrechnungs-Steuerung für die Startfreigäbe und Notabschaltung, eine Anzeigesteuerung und eine Alarmanlagesteuerung auslöst.
    [0009] Eine andere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß in den Reifen des Kraftfahrzeugs ein als Kugel ausgebildeter, frei beweglicher Fühler mit Funkschnittstelle zur Lieferung der Größen Reifendruck, Reifentemperatur und Eigenbewegung des Fühlers vorgesehen ist.
    [0010] Die Erfindung hat weiterhin zum Gegenstand, daß mittelbar über den Reifendruck das Gewicht der Ladung des Kraftfahrzeugs kontrolliert und die Konsequenzsteuerung beeinflußt wird. Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß mittelbar über die Reifentemperatur die Funktion der Bremsen kontrolliert und die Konsequenzsteuerung beeinflußt wird.
    [0011] Weiterhin ist nach der Erfindung vorgesehen, daß über die Eigenbewegung des kugelförmigen Fühlers eine Diebstahlsicherung des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.
    [0012] Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, wenn mit Fühlern permanent die Abgasquali ät in der Auspuffan Lage ermittelt und "gesteuert auf optimale, umweltfreundliche Werte eingestellt wird.
    [0013] Eine besondere Anordnung für. die Messung der Abgasqualität besteht erfindungsgemäß darin, daß die Fühler für die Abgasqualität in der Dichtung eines Flansches in dem Auspuffsystem angeordnet sind.
    [0014] Auch für das Kühlsystem sind gemäß der Erfindung insofern neue Wege beschritten worden, als die Meßfühler für das Kühlsystem und ihre Anschlüsse alle im Kühlerdeckel angeordnet sind.
    [0015] Erf ndungsgemäß kann - typenunabhängig - vorgesehen sein, daß der Kühlerdec el , einen Einsatz als Träger für die Meßfühler und deren Anschlüsse aufweist.
    [0016] Die mit der Erfindung erzielten Vortei le bestehen insbesondere in einer erheblichen Senkung der Betriebskosten durch konsequenten, gesteuerten . Aggregatschutz, einer Erhöhung der Verkehrssicherheit durch permanente Ladungsüberwachung, einem verstärkten Umweltschutz durch ständige Überwachung des Schadstoffausstoßes und einem Diebstahlschutz für Fahrzeug und vor allem der Ladung und permanente Überwachung von Reifendruck- und -bewegung.
    [0017] Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
    [0018] Es zeigen
    [0019] Fig. 1 das Blockschaltb ld der neuen Einrichtung,
    [0020] Fig. 2 ein Teil der .überwachungs- und Steuerschaltung (Berechtigungsüberwachung),
    [0021] Fig. 3 ein weiterer Teil, die
    [0022] Aggregat-Vorwärmeüberwachung,
    [0023] Fig. 4 die Schaltung eines kugelförmigen Fühlers für die Reifen,
    [0024] Fig. 5 eine Bremsfunktions-überwachungsschaItung,
    [0025] Fig. 6 die Schaltung zur Ladungs- und Reifendrucküberwachung,
    [0026] Fig. 7 die Überwachungsschaltung für die Zündung und die Lichtmasch ne,
    [0027] Fig. 8 Kennlinien für den Betrieb eines Motors,
    [0028] Fig. 9 schematisch den Kühlkre slauf eines Motors,
    [0029] Fig. 10 die Schaltung zur Kontrolle und Steuerung der Abgasquali tat. Fig. 11 die prinzipielle Anordnung von Meßfühlern in der Auspuffanläge,
    [0030] Fig. 12 eine besondere Anordnung der Meßfühler für die Ermittlung der Abgasqualität,
    [0031] Fig. 13 verschiedene Möglichkeiten für die Überwachung von Aggregaten in einem Kraftfahrzeug,
    [0032] Fig. 14 schematisch das Kühlsystem eines Motors,
    [0033] Fig. 15 einen Deckel mit Einsatz für einen Kühler,
    [0034] Fig. 16 die Möglichkeiten einer Fahrtenbuchsteuerung mit Konsequenzauswertung,"
    [0035] Fig. 17 eine Variante zu Fi g_ 4,
    [0036] Fig. 18 den kugelförmigen Fühler i Deta l,
    [0037] Fig. 19 die Anordnung der Spulen im kugelförmigen Fühler,
    [0038] Fig. 20 eine Variante zu Fig. 10 und
    [0039] Fig. 1 die Draufsicht zu Fig. 12.
    [0040] Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild der erf ndungsgemäßen Einrichtung zum Schutz der Aggregate und der Ladung von Kraftfahrzeugen. Zum schonenden Betrieb der Aggregate, insbesondere des Antriebs/Motors, von Kraftfahrzeugen gehört - vor allem in der kalten Jahreszeit - eine Aggregat-Vorwärmung 1 bzw. 43, wie sie detailierter in Fig. 3 dargestellt ist: Zwei Fühler 2 und 3 sind vorgesehen, um die Umgebungstemperatur und die Kühlwassertemperatur zu ermitteln. Mit dem Schalter 4 wird die Vorwärmeüberwachung bzw. die Vorwärmung selbst in Betrieb gesetzt, was letztlich gemäß dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Ablauf erst zur Startfreigabe führt.
    [0041] Ein wesehtl eher Bestandtei l der neuen Einrichtung ist der Fühler 5, dessen Blockschaltbild in Fig. 4 dargestellt ist. Di-eser Fühler 5 ist als Kugel ausgebildet und befindet sich - frei beweglich - in den Reifen des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Der als Kugel ausgebildete Fühler 5 liefert- drei Informationen, die über Funk an die dazugehörigen Überwachungseinr chtungen 6, 7 und 8 - übermittelt- werden: mit dem Fühler 5 wird der Reifendruck und die Temperatur im Reifen festgestellt sowie eine Information über seine Eigenbewegung an die galvanisch getrennte, nachgeschaltete Empfangseinrichtung gesendet.
    [0042] Ist über die Leitung 9 "Sendeaufforderung,, das Überwachungssystem mit dem Fühler 5 in Betrieb gesetzt, so können mit Hilfe der besagten Informationen permanent der Reifendruck und die Bremsfunkt'ion überwacht werden. Mittelbar über den Reifendruck kann das Gewicht der Zuladung ständig überwacht werden, was sowohl für den Transport besonderer Güter (Chemikal en, Heizöl, Benzin) von Wichtigkeit ist wie auch als Alarmanlagen-Steuerung zum Di eb.stahIschutz des Fahrzeugs und der 'Ladung.
    [0043] Fig. 17 stellt ein etwas ergänztes Blockschatbild für den Fühler 5 dar: zusätzlich zu dem Eigenbewegungsfühler 101 ist ein Generator 102 vorgesehen, der zum Laden der Batterie 103 dient. -Außerdem ist zwischen der Schnittstelle 104 und der Funkschnittstelle 105 ein Frequenzcodi erer 106 vorgesehen, wodurch die anfallenden Daten fahrzeugspezifisch erfaßt und verarbeitet werden können. Fig. 18 zeigt den als Kugel ausgebildeten Fühler 5 im Detail. Fig. 19 zeigt die prinzipielle Anordnung der
    [0044] Spulen 1, 2 und 3 gemäß Fig. 18.
    [0045] Der kugelförmige Fühler 5 hat einen Außenmantel 107, der z.B. aus Kunststoff besteht. An der Außenfläche ist eine Druck-Temperatui— eßfolie 108 angebracht. Die Innenseite des Außenmantels 107 ist mit einer elektrisch leitenden Schicht 109 versehen, die mit der
    [0046] Druck-Temperatui—Meßfolie 108 in Kontakt steht. Die Innenkugel 110 ist über Rollen 111 in dem Außenmantel 107 drehbar gelagert. Die Innenkugel 110 hat ein Gegengewicht 112, wodurch die Innenkugel immer senkrecht stehen bleibt, auch wenn sich der Außenmantel 107 bewegt. Zur Erfassung bzw. Übermittlung der gemessenen Werte dienen die Spulen 113, 114 und 11.5 sowie die Magnetst eifen 116. Die Anordnung der verschiedenen Spulen ergibt sich schematisch aus Fig. 19.
    [0047] Der Adress-Di pscha Iter 117 (Fig. 17) ist zur Bestimmung der einzelnen Meßorte vorgesehen, d.h. in welchem Rad befindet si.ch die Kugel 5, z.B. vorne links, hinten rechts etc..
    [0048] Die Bremsfunktionsüberwachung 8 (Fig. 1) ist in Fig. 5 in Einzelheiten dargestellt. Eine wesentlic , benötigte Information ist die von dem als Kugel ausgebildeten Fühler 5 gemeldete Temperatur des Reifens, die u.a. von dem Bremssystem beeinflußt wird; beispielsweise erhöht sich die Reifentemperatur bei sich nicht völlig lösender oder gar festsitzender Bremse, und aus dieser Information können die notwendigen Konsequenzen gezogen werden, wie das in Fig. .1 über die Konsequenzsteuerung 10 beispielsw ise mit den Maßnahmen 11 und 12 sowie der Fahrtenbuchsteuerung 13 angedeutet ist. In Fig. 6 ist dargestellt, wie im einzelnen mit Hilfe der von dem als Kugel ausgebildeten Fühler 5, der sich in den Reifen befindet, gelieferten Informationen/Signale "Reifendruck" "und "Eigenbewegung" die Überwachung des Reifendrucks und der Ladung erfolgt. Wie in Fig. 1 sind die beiden von dem kugelförm gen Fühler kommenden Signale mit 5 bezeichnet, und Fig. 6 endet mit der überwachungsumfang-Erkennungsschnittstel l*e 14 (siehe auch Fig. 1 ) .
    [0049] Wie Fig. 1 bei 15 und 6 zeigt, kann u.a. auch das Zündsystem und die L chtmaschine überwacht und ggf. gesteuert das Notwendige veranlaßt werden. In Fig. 7 ist dargestellt, wie das im einzelnen geschehen kann, indem die von den Zündkabeln, den * Zündspulenkontakten und der Zündverte lerzuleitung kommenden Informationen aufbereitet, verarbeitet und daraus die erforderlichen Konsequenzen gezogen- werden.
    [0050] Anhand der Fig. 8 und 9 ist veranschaulicht, wie die erfindungsgemäße gesteuerte Beeinflussung der Betriebsweise, beispielsweise beim Kühlkreislau.f, erfolgt. In Fig. 9 ist der Motor mit 17 der Kühler mit 18 und die Wasserpumpe mit 19 bezeichnet. 20 ist ein -Thermostat. - Gemäß Fig. 8 wird eine erlaubte Steigung 21 vorgegeben. Beim Stand der Technik wird z.B. die Anzeige der Kühlwassertemperatur in den (roten) Gefahren-Bere ch gehen, sonst geschieht nichts* Oder - eine Warnlampe bzw. ein Summer wird eingeschaltet, und es ist dem Fahrer. überlassen, etwas zu veranlassen. Dagegen wird bei der Erfindung gesteuert z.B. eine Notabschaltung durchgeführt, wenn die normale Betriebstemperatur (dick ausgezogene Kurve (22) sich in unerwünschter Weise verändert. Auch erlaubt die Einrichtung nach der Erfindung eine Früherkennung, wenn - aus welchem Grund auch immer - schon beim Warmlaufen des Motors 17 sich die Temperatur im Bereich oberhalb der erlaubten Steigung 21 bewegt.
    [0051] Mit dem System 23/24 in Fig. 1, was in Fig. 10 und 20 detaillierter gezeigt ist, kann eine permanente Abgasüberwachung und ggf. Steuerung der πraßgebenden Aggregate erfolgen. Zu diesem Zweck sind in der Auspuffan Lage 25 (Fig. 11) ein oder mehrere Fühler 26 für die Abgasqualität vorgesehen. Im Falle eines Dieselmotors 17 kann 27 ein Rußf i Ite r .sein, handelt es sich um einen Ottomotor 17, so kann 27 ein Katalysator sein. Der Fühler 26 für die Qualität des Abgases kann direkt dem Motor 17 nachgeschaltet, aber auch nach dem Rußfilter bzw. Katalysator 27 angeordnet sein, vor dem Schalldämpfer 28.
    [0052] Besonders vortei lhaft können die Fühler 26 für die Abgasqua l i tat i n einer Dichtung 29 in Flanschen 30 in der Auspuffanläge 25 angeordnet sein (Fig. 12 und die Draufsicht dazu in Fig. 21) . Auf diese Weise sind die Fühler 26 erschütterungsarm untergebracht und sie befinden sich an Stellen (Flansche 30), an denen sowieso das Auspuffrohr getei lt ist, d.h. es sind keine zusätzlichen Bohrungen in dem Auspuffrohr 31 erforderlich, um die Fühler 26 unterzubringen.
    [0053] Es können die verschiedensten Aggregate gemäß der Erfindung überwacht werden, wie das in Fig. 1 bei 32 und 33 angedeutet ist. In Fig. 13 ist beispielsweise dargestellt, daß das Kühlsystem, der Motor, das Getriebe, die Elektrik und weitere Aggregate überwacht und - falls erforderlich - die angemessene Steuerung ausgelöst werden kann. In Fig. 13 ist u.a. aufgezeigt, daß für das . Küh Isystem Meßfühler für die Füllhöhe, die Temperatur und - was von besonderer Bedeutung ist - den Durchfluß sowie den Druck vorgesehen werden können. Fig. 14 zeigt schematisch einen Motor 17 mit Kühler 18, Wasserpumpe 19 und einem Thermostat 20. Der Kühlerdeckel 34 hat • einen Einsatz 35 (Fig.. 15) der die erforderlichen Meßfühler 36, 37 und 38 für den Wasserstand, den Druck und die Temperatur, trägt. Selbstverständl ch kann auch der Meßfühler für den Durchfluß in dem Einsatz 35 • angeordnet sein (nicht dargestellt). Der Einsatz 35 weist z.B. auch ein Überdruckventil 39 und einen Ausgang 40 für die Meßleitungen der einzelenen Meßfühler auf. Dieser Einsatz 35 nach der Erfindung ist für alle Deckel-Typen verwendbar, so daß nicht jeder Deckel-Typ mit den Meßfühlern und den dazugehörigen Anschlüssen ausgerüstet werden muß. - Es ist natürl ch "denkbar, die Meßfühler (36, -37, 38) unmittelbar, ohne Einsatz 35, in den Deckel 34 einzubauen.
    [0054] Fig. 1 zeigt, daß die Konsequen∑steuerung 10 die verschiedensten Maßnahmen auslösen kann, u.a. auch die Fahrtenbuchsteuerung 13 mit Funkschηittstelle, d.h. in einer zentralen Einsatzleitung für die Fahrzeuge eines Fuhrparks kann jederzeit festgestellt werden, ob es Probleme mit dem einen oder anderen Fahrzeug gibt. In Fig. 16 ist dargestellt, was alles mit der Fahrtenbuchsteuerung 13 gemetdet, registriert u.nd veranlaßt werden kann.
    [0055] Als Di ebstahlschutz für das Fahrzeug und die Ladung wurde beschrieben, daß der als Kugel ausgebildete, n den Re fen lose bef ndliche Fühler 5 besonders geeignet ist. In Fig. 1 ist auch eine Berechtigungsüberwachung 41 • vorgesehen, die' in Fig. 2 in Einzelheiten dargestellt ist. Auf diese Weise ist ein zweifacher Diebstahlschütz vorhanden.
    [0056] Der Prioritätenschalter 42 in Fig. 1 dient dazu, dem Fahrer bei - beispielsweise einer ausgelösten Notabschaltung zu ermöglichen, das Fahrzeug noch aus dem Verkehrsstrom an den Fahrbahnrand zu *t>ri ngen_.
    权利要求:
    Claims-PATENTANSPRÜCHE
    1. Einrichtung zum Schutz der Aggregate und der Ladung von Kraftfahrzeugen, wobei eine automatische Überwachung der Betri ebszustände erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die von Meßfühlern C5, 26,
    36, 37, 38) gelieferten Informationen elektronisch aufgearbeitet und zur Beeinflussung einer Konsequenzsteuerung (10) zugeleitet werden.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Konsequenzsteuerung (10) eine Fahrtenbuchsteuerung (13), eine
    Zufuhrunterbrechungs-Steuerung für die Startfreigäbe und Notabschaltung (11), eine Anzeigesteuerung (12) und eine Alarmanlagesteuerung (44) auslöst.
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze chnet, daß in den Reifen des Kraftfahrzeugs ein als Kugel ausgebildeter, frei beweglicher Fühler (5) mit Funkschnittstelle zur Lieferung der Größen Reifendruck, Reifentemperatur und Eigenbewegung
    .des Fühlers (5) vorgesehen ist.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennze chnet, daß mittelbar über den Keifendruck das Gewicht der Ladung des Kraf fahrzeugs kontrolliert und die Konsequenzsteuerung (10) beeinflußt wird.
    Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittelbar über die Reifentemperatur die Funktion der Bremsen kontrolliert und die Konsequenzsteuerung C10) beeinflußt wird.
    6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennze chnet, daß über die Eigenbewegung des kugelförm gen Fühlers (5) eine Diebstahlsicherung des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.
    7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze chnet, daß mit Fühlern (26) permanent die Abgasqualität in der Auspuffanlage ermittelt und gesteuert auf optimale, umweltfreundliche Werte eingestel It wi rd.
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennze chnet, daß die Fühler (26) für die Abgasqualität in der Dichtung (29) eines Flansches (30) in dem
    AuspuffSystem angeordnet sind.
    9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gel ennzei chnet, daß die Meßfühler (36, 37, 38) für das Kühlsystem und ihre Anschlüsse alle im Kühlerdeckel (34) angeordnet sind.
    10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennze chnet, daß der Kühlerdeckel (34) einen Einsatz (35) als Träger für die Meßfühler (36, 37, 38) und. deren Anschlüsse aufweist.
    类似技术:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3718471.7||1987-06-02||
    DE19873718471|DE3718471A1|1987-06-02|1987-06-02|Einrichtung zum schutz der aggregate und der ladung von kraftfahrzeugen|AT88904490T| AT68899T|1987-06-02|1988-06-02|Einrichtung zum schutz der aggregate und der ladung von kraftfahrzeugen.|
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