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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen eines Fahrzeugs.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.
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Moderne Kraftfahrzeuge bilden komplexe Systeme von Hardware und Software. Zur Regelung und Steuerung des mechatronischen Systems Automobil kommt eine hohe Anzahl verschiedenster Steuergeräte zum Einsatz. Intelligente Reifensysteme integrieren auch den Latsch eines Reifens in den Betrieb eines Kraftfahrzeugs.
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Der Latsch eines Reifens bezeichnet die Reifenaufstandsfläche bzw. eine Größe, die für die Reifenaufstandsfläche indikativ ist. Eine solche Größe ist insbesondere die Länge des Latsch, das heißt die in Fahrtrichtung gemessene Länge, entlang welcher der Reifen auf der Straße aufliegt. Beim Fahren ist die Reifenaufstandsfläche beim PKW häufig nur etwa so groß wie eine Handfläche. Beim Motorrad ist sie noch kleiner. Ist der Reifenluftdruck zu hoch, wird die Reifenaufstandsfläche kleiner. Dann nutzt der Reifen nur mittig ab und kann weniger Kräfte auf die Fahrbahn übertragen. Ist der Luftdruck zu gering, rollt der Reifen nur noch auf den äußeren Reifenschultern, nutzt nur außen ab, kann ebenso weniger Kräfte übertragen und sich außerdem erhitzen und im Extremfall platzen oder sich auflösen.
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Die Latschlänge eines Reifens kann unter Einsatz eines Piezoelements in dem Reifen ermittelt werden. Der Latsch eines Reifens ist eine Größe, die von einer Radlast eines zugehörigen Fahrzeugs abhängig ist. Die Radlast ist allerdings auch noch von anderen Einflüssen abhängig, so dass eine zuverlässige Bestimmung einer Radlast schwierig ist.
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Aus der
DE 10 2006 033 951 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Radlast eines Reifens eines Kraftwagens bekannt mit mindestens einer innerhalb des Reifens angeordneten ersten Sensoreinheit, welche zur Bestimmung von den Reifenfülldruck charakterisierenden Messwerten ausgebildet ist, mindestens einer Datenübertragungseinheit, welche zur Übertragung der Messwerte ausgebildet ist, und mindestens einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Radlast des Reifens unter Berücksichtigung der von der Datenübertragungseinheit übermittelten Messwerte, wobei die erste Sensoreinheit einen Drucksensor umfasst, mit welchem zumindest der Reifenfülldruck des Reifens unabhängig von einer Reifenumdrehungsgeschwindigkeit des Reifens bestimmbar ist.
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In der
DE 10 2004 044 954 A1 ist bei einer Reifenzustandsgrößenerfassungsvorrichtung ein Verformungssensor, der sich unter einer von einem Reifen ausgeübten Kraft verformt und ein Signal entsprechend der Größe der Verformung ausgibt, in einem Reifen eingebettet. Der Verformungssensor ist in einer Kapsel im Reifen eingeschlossen, so dass die Größe der Verformung des Verformungssensors gegenüber der Größe der Verformung des Reifens verringert ist.
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Aus der
WO 2005/056311 A2 ist ein Sensortransponder und ein Verfahren zur Berechnung einer Reifenaufstandslänge bekannt. Der Sensortransponder ist mit zumindest einem Beschleunigungssensor an der Innenseite einer Lauffläche eines Reifens angeordnet. Die Signale des Beschleunigungssensors werden mit vorgegebenen Schwellenwerten verglichen und anschließend integriert, wobei nach einer Quotientenbildung geschwindigkeitsunabhängig die Ermittlung der Reifenaufstandslänge erfolgt.
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In der
US 2003/0058118 A1 ermitteln ein Fahrzeug- und Fahrzeugreifenüberwachungssystem die lastinduzierte Verformung eines Fahrzeugreifens und basierend darauf können verformungsbezogene Informationen, wie beispielsweise Reifenlast, Molarluftgehalt, Gesamtfahrzeugmasse und Verteilung der Fahrzeugmasse, bereitgestellt werden. Der Reifenverformungs- oder -kontaktbereich des belasteten Reifens wird durch Erfassen der Beschleunigung des sich drehenden Reifens mittels eines auf dem Reifen montierten Beschleunigungsmessers, vorzugsweise auf einer inneren Oberfläche, wie der Laufstreifenauskleidung, erfasst. Wenn sich der Reifen dreht und der Beschleunigungsmesser von dem Kontaktbereich entfernt ist, wird eine hohe Zentrifugalbeschleunigung erfasst. Umgekehrt wird, wenn sich der Beschleunigungsmesser im Kontaktbereich befindet und nicht rotiert, eine geringe Beschleunigung festgestellt. Die Verformungspunkte, die den Kontaktbereich begrenzen, werden an den Punkten bestimmt, an denen die erfasste Beschleunigung zwischen den hohen und niedrigen Werten übergeht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reifensystem bereitzustellen, bei dem eine Radlast zuverlässig ermittelt werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen eines Fahrzeugs geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Empfangseinheit aufweist, die eingerichtet ist, Sensorsignale der Mehrzahl von Reifen des Fahrzeugs zu empfangen, die indikativ für eine Latschlänge und für einen Reifendruck von jedem der Reifens sind. Die Vorrichtung weist ferner eine Ermittlungseinheit auf, die eingerichtet ist, basierend auf den Sensorsignalen die Latschlänge und den Reifendruck von jedem der Reifen zu ermitteln und basierend darauf eine relative Ist-Radlastverteilung für die Mehrzahl von Reifen zu ermitteln. Ferner ist eine Speichereinheit vorgesehen, in der für die Mehrzahl von Reifen mindestens eine relative Vergleichs-Radlastverteilung mit einer zugeordneten absoluten Vergleichs-Radlastverteilung gespeichert ist. Eine Vergleichseinheit ist eingerichtet, die mindestens eine relative Vergleichs-Radlastverteilung mit der relativen Ist-Radlastverteilung zu vergleichen und bei einer Übereinstimmung der relativen Ist-Radlastverteilung die zugehörige absolute Vergleichs-Radlastverteilung zuzuordnen (insbesondere so, dass die passende absolute Vergleichs-Radlastverteilung als gegenwärtige absolute Ist-Radlastverteilung angesehen werden kann oder angesehen wird).
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Fahrzeug (beispielsweise ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug oder ein Motorrad) mit einer Vorrichtung mit den oben genannten Merkmalen zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen des Fahrzeugs bereitgestellt.
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Ferner wird ein Verfahren zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen eines Fahrzeugs bereitgestellt. Bei dem Verfahren werden Sensorsignale der Mehrzahl von Reifen des Fahrzeugs empfangen, die indikativ für eine Latschlänge und für einen Reifendruck von jedem der Reifen sind. Ferner werden die Latschlänge und der Reifendruck von jedem der Reifen basierend auf den Sensorsignalen ermittelt. Es wird eine relative Ist-Radlastverteilung für die Mehrzahl von Reifen basierend auf der ermittelten Latschlänge und dem ermittelten Reifendruck von jedem der Reifen ermittelt. Mindestens eine vorbekannte relative Vergleichs-Radlastverteilung, der eine absolute Vergleichs-Radlastverteilung zugeordnet ist, wird mit der relativen Ist-Radlastverteilung verglichen. Dann erfolgt ein Zuordnen der relativen Ist-Radlastverteilung zu der zugehörigen absoluten Vergleichs-Radlastverteilung im Falle einer Übereinstimmung der vorbekannten relativen Vergleichs-Radlastverteilung mit der relativen Ist-Radlastverteilung.
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In einem computerlesbaren Speichermedium ist ein Programm zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen gespeichert, welches Programm zum Durchführen oder Steuern des Verfahrens mit den oben beschriebenen Merkmalen eingerichtet ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird.
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Ein Programm-Element (Computerprogramm-Element) weist die oben beschriebenen Verfahrensschritte auf (bzw. steuert diese oder führt diese durch), wenn es ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sowohl mittels eines Computerprogramms, das heißt einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, das heißt in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
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Unter einer „absoluten Radlast“ wird eine Masse, eine Gewichtskraft oder ein anderes absolutes Maß für eine Last verstanden, die auf einen Reifen eines Fahrzeugs entfällt. Eine „Radlastverteilung“ bezeichnet die individuelle Lastverteilung auf einzelne Reifen eines Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff „relativ“ eine auf einen oder mehrere Parameter, insbesondere die Latschbreite, bezogene Radlastverteilung verstanden, zum Beispiel als Prozentsatz. Unter einer „Ist-Radlastverteilung“ wird eine gegenwärtige tatsächliche Radlastverteilung in einem Ist-Zustand eines Fahrzeugs mit einer aktuellen Beladung verstanden. Unter einer „Vergleichs-Radlastverteilung“ wird eine in einer Datenbank gespeicherte Referenz-Radlastverteilung verstanden, die einem definierten Vergleichszustand des Fahrzeugs, zum Beispiel einer bestimmten Fahrzeugbeladung, zugeordnet ist. Unter einer „absoluten“ Radlastverteilung kann eine tatsächliche Radlastverteilung, das heißt nicht normiert auf Latschbreite oder dergleichen, verstanden werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine zuverlässige Information hinsichtlich einer absoluten Radlastverteilung, das heißt einer Verteilung einer Gesamtlast auf einzelne Reifen oder Räder eines Fahrzeugs, gewonnen werden. Eine solche Radlast kann basierend auf einem Produkt eines Reifendrucks und einer Latschfläche, das heißt einer Radaufstandsfläche des jeweiligen Reifens auf der Fahrbahn, ermittelt werden. Sensorisch kann der Reifendruck mittels eines Drucksensors ermittelt werden. Allerdings ist die exakte Ermittlung einer Latschfläche schwieriger als das Ermitteln einer Latschlänge, das heißt einer Länge der Radaufstandsfläche entlang einer Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs. Die Latschbreite, das heißt die zu der Fortbewegungsrichtung senkrechte Reifenerstreckung, entlang welcher der Reifen auf der Straße aufliegt, ist dagegen schwieriger zu erfassen und hängt von zusätzlichen Umständen wie zum Beispiel Alterungseffekten und dergleichen ab. Ausführungsbeispiele der Erfindung machen sich die Tatsache zunutze, dass diese Latschbreite für unterschiedliche Reifen eines Fahrzeugs üblicherweise sehr ähnlich, näherungsweise gleich, ist. Somit kann durch Messung von Reifendruck und Latschlänge separat für jeden der Reifen eine relative Radbelastung ermittelt werden. Die relative Radlastverteilung kann ein Verhältnis zwischen Radlasten einzelner Reifen angeben. Ist nun in einer Datenbank für einen oder mehrere vorbekannte Fahrzeugzustände, zum Beispiel einen unbeladenen Zustand des Fahrzeugs mit Fahrer, ein Zusammenhang zwischen einer relativen Radlastverteilung und einer absoluten Radlastverteilung abgelegt, so kann die bestmögliche Übereinstimmung zwischen einem dieser Datensätze hinsichtlich der relativen Radlastverteilung ermittelt werden. Mit anderen Worten wird ermittelt, welche der abgelegten relativen Vergleichs-Radlastverteilungen der ermittelten relativen Ist-Lastverteilung am bestem entspricht. Wenn eine ausreichend gute Übereinstimmung, zum Beispiel eine Übereinstimmung mit einer Abweichung kleiner als ein vorgebbarer Schwellwert, ermittelt worden ist, kann der Ist-Situation die absolute Vergleichs-Radlastverteilung zugeordnet werden, die gemäß der Datenbank der passenden relativen Vergleichs-Radlastverteilung zugeordnet ist. Somit kann basierend auf empirischen Daten, zum Beispiel Messdaten verschiedener Beladungszustände, mit einer relativen Messung der Ist-Radlastverteilung auf die absolute Ist-Radlastverteilung rückgeschlossen werden.
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Diese Beladungsinformation kann nachfolgend zum Beispiel dafür verwendet werden um zwischen einem leeren, einem teilbeladenen oder einem vollbeladenen Fahrzeug zu unterscheiden. Der Fahrer sollte entsprechend dem Beladungszustand die Reifenluftdrücke des Fahrzeugs anpassen.
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Im Weiteren werden weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung beschrieben. Diese gelten auch für das Fahrzeug, für das Verfahren, für das Programmelement und für das computerlesbare Speichermedium.
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Die Ermittlungseinheit kann eingerichtet sein, die relative Ist-Radlastverteilung basierend auf einem Verhältnis einer auf einen jeweiligen Reifen wirkenden Kraft und einer für alle Reifen als konstant angenommenen Latschbreite zu ermitteln. Insbesondere kann die relative Ist-Radlastverteilung proportional zu einem Verhältnis einer auf einen jeweiligen Reifen wirkenden Kraft und einer für alle Reifen als konstant angenommenen Latschbreite ermittelt werden. Das Verhältnis kann basierend auf (insbesondere proportional zu) einem Produkt aus Latschlänge und Reifendruck ermittelt werden. Die beschriebene Konfiguration stellt einen und physikalisch wohl begründeten Ansatz für die Ermittlung einer Radlast dar. Allerdings kann erfindungsgemäß auch eine andere Gesetzmäßigkeit empirischer oder theoretisch abgeleiteter Art verwendet werden, um eine absolute Radlastverteilung aus einer messtechnisch ermittelten relativen Radlastverteilung zu ermitteln.
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Die mindestens eine relative Vergleichs-Radlastverteilung kann einem Zustand des Fahrzeugs mit Fahrer und ohne Beladung entsprechen. Der Vorteil des Hinterlegens des beschriebenen Vergleichszustands in der Speichereinheit ist, dass dieser Zustand in der Praxis häufig auftritt. Wenn also ein Fahrer alleine ohne Beladung unterwegs ist, kann zum Beispiel automatisch oder ausgelöst durch den Fahrer eine Ist-Messung durchgeführt werden, so dass dann die Wahrscheinlichkeit hoch ist, in der Datenbank einen anwendbaren Vergleichsdatensatz zu finden.
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Es ist vorgesehen, in der Speichereinheit eine Mehrzahl von Vergleichsdatensätzen zu hinterlegen, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, für viele Szenarien jeweils einen passenden Datensatz zu ermitteln, für den eine Übereinstimmung hinsichtlich der relativen Radlastverteilung gefunden werden kann.
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Die Vorrichtung weist ferner eine Kalibriereinheit auf zur Durchführung einer zugeordneten automatischen Kalibrierung, um Alterungseffekte der Reifen zu eliminieren, die zum Kalibrieren einer Fahrzeugsteuerung basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs eingerichtet sein kann. Somit kann das Ergebnis der Ermittlung einer absoluten Radlast der einzelnen Reifen einer Fahrzeugsteuerung zugeführt werden, welche dann zuverlässiger das Fahrzeug steuern oder regeln kann, um einer aktuellen Radlastverteilung Rechnung zu tragen.
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Die Ermittlungseinheit kann eingerichtet sein, die jeweilige Latschlänge basierend auf dem jeweiligen Sensorsignal infolge einer Verbiegung eines jeweiligen elektromechanischen Wandlers während eines Latschdurchgangs eines Reifens zu ermitteln. Wie auch in 2 gezeigt, kann die Verbiegung eines Piezoelements als elektromechanischer Wandler verwendet werden, um die Länge eines Latsch zu ermitteln, indem ein Zeitraum zwischen zwei Nulldurchgängen eines entsprechenden Signals betrachtet wird.
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Die Messung des Reifendrucks kann durch ein beliebiges Druckmesselement durchgeführt werden, das an bzw. in dem Reifen angeordnet sein kann.
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Die Vorrichtung kann als Reifenmodul ausgestaltet sein, das heißt als an einem Reifen separat anbringbare Einheit. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung als Fahrzeugelektronikmodul ausgestaltet sein, das heißt einen Teil einer Fahrzeugelektronik bilden. Dann kann die Fahrzeugelektronik auch die absolute Radlastverteilung zu Steuerzwecken oder dergleichen verwenden, was wichtig für eine sichere Betriebsweise des Kraftfahrzeugs ist, sowie für die Minimierung des Kraftstoffverbrauchs und die Maximierung der Kraftübertragung vom Motor auf die Straße.
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Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen des Fahrzeugs beschrieben. Diese gelten auch für die Vorrichtung, für das Verfahren, für das Programm-Element und für das computerlesbare Speichermedium.
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Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein Automobil (zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder Lastkraftfahrzeug) sein. Es ist aber auch möglich, das erfindungsgemäße Steuersystem in einem Zug, in einem Fahrrad oder dergleichen zu implementieren.
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Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
- 1 zeigt ein System zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen eines Fahrzeugs gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2 zeigt schematisch einen Latschdurchgang eines Reifens und ein Prinzip der Ermittlung einer Latschlänge basierend auf einem Sensorsignal eines elektromechanischen Wandlers während eines solchen Latschdurchgangs.
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Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Intelligente Reifenmodule können neben Druck und Temperatur auch den Latsch eines Reifens ausmessen und Reifendaten übertragen. Diese Module sind vorzugsweise am Innerliner des Reifens angeordnet, alternativ ist eine Felgenmontage möglich. Die Fläche des Latsch ist mit dem Reifendruck ein Indikator für die Radlast. Der Zusammenhang basiert auf der Formel: F = p *A (Kraft F = Druck p * Fläche A). Gemessen werden kann die Latschfläche oder vorzugsweise nur die Latschlänge. Hinzu kommen tragende Eigenschaften des Reifens, so dass die Formel folgendermaßen abgewandelt werden sollte: F = p * l * x (l = Latschlänge, x beinhaltet die Latschbreite (Latschform), sowie Reifeneigenschaften). Um die Radlast zu bestimmen, ist es notwendig, neben den Messgrößen p (Drucksensor) und l (Latschsensor) auch die Größe x zu kennen. Da dieser Wert x vor allem Reifeneinflüsse beinhaltet und diese sich über Abnutzung, Alterung oder andere Faktoren verändern können, ist es vorteilhaft, eine Kalibrierung der Radlasten durchzuführen, um eine gesicherte Aussage über absolute Radlasten machen zu können. Über die von den Reifenmodulen gesendeten Informationsdaten ist es möglich, die Reifen zu identifizieren. Sind alle an einem Fahrzeug montierten Reifen vergleichbar, kann von einem vergleichbaren Wert x für jeden Reifen ausgegangen werden. Damit wird ein relativer Vergleich der einzelnen Radlasten möglich.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Radlastverteilungen bei einem bestimmten Fahrzeugzustand in der Fahrzeug-ECU abgelegt werden: Zum Beispiel kann bei einer gesamten absoluten Radlast von 1000 kG die Radlast vorne links (VL) = 31% = 310kG, vorne rechts (VR) = 29% = 290kG, hinten rechts (HR) = 18% = 180kG, hinten links (HL) = 22% = 220kG betragen, bei leerem Fahrzeug mit Fahrer. Diese beispielhafte relative Radlastkonstellation kann nur bei leerem Fahrzeug erreicht werden, bei jeder Beladung verschieben sich die Radlasten auf die Hinterachse. Ist der Fahrer nun mit einem leeren Fahrzeug unterwegs, kann die relative Radlastverteilung (die mit Hilfe der von den Modulen übermittelten Latsch- und Druckwerte ermittelt werden kann) mit der (den) eingespeicherten Konstellationen verglichen werden. Ergibt sich hier eine Übereinstimmung, können den Werten der einzelnen Module absolute Radlasten zugeordnet werden - es erfolgt also eine Kalibrierung der Messwerte auf einen bestimmten Punkt. Es lassen sich so zum Beispiel Alterungseffekte der Reifen herauskalibrieren. Die Kalibrierung kann automatisch, beim jährlichen Service oder benutzerdefiniert durchgeführt werden. Hierzu kann die Fahrzeugelektronik bei einem bekannten Zustand in einen Lernmodus versetzt werden.
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1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Untersuchen einer Radlastverteilung einer Mehrzahl von Reifen 102 eines Fahrzeugs.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind an einer Hinterachse 160 zwei Reifen 102 angebracht, das heißt ein Reifen 102 hinten links und ein Reifen 102 hinten rechts. An einer Vorderachse 162 sind zwei andere Reifen 102 angebracht. Eine Fahrzeugbewegungsrichtung ist in 1 mit Bezugszeichen 164 gekennzeichnet. Jeder der Reifen 102 enthält ein Piezoelement 114 als elektromechanischer Wandler, der gemäß dem in 2 gezeigten Prinzip während der Bewegung eines Reifens 102 die zugehörige Latschlänge 1, das heißt die Länge einer Radaufstandsfläche auf einem Untergrund in Fahrtrichtung, ermitteln kann. Eine Latschbreite b ist in 1 ebenfalls gezeigt, so dass das Produkt aus l und b den Latsch des Reifens, das heißt die aktuelle Reifenaufstandsfläche in Quadratmeter, angibt.
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Ferner enthält jeder der Reifen 102 einen Druckmesssensor 166 zum Ermitteln des jeweiligen Reifendrucks.
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Die Sensordaten der Piezoelemente 114 und der Drucksensoren 166 werden einer Empfangseinheit 104 eines Prozessors 168 der Fahrzeugelektronik übermittelt. Die im Weiteren näher beschriebenen Einheiten 104, 106, 110, 112 können jeweils als Teil des Prozessors 168 ausgebildet sein oder können alternativ als separate Prozessoren ausgebildet sein.
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Ferner ist eine Speichereinheit 108 in Form eines elektronischen Massenspeichers, zum Beispiel einer Festplatte oder dergleichen, vorgesehen, auf die der Prozessor 168 zugreifen kann.
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Die Empfangseinheit 104 ist eingerichtet, die Sensorsignale der Mehrzahl von Reifen 102 des Fahrzeugs zu empfangen, wobei die Sensorsignale indikativ für die Latschlänge l bzw. für einen Reifendruck eines jeweiligen der vier Reifen 102 ist. Diese Sensorsignale werden von der Empfangseinheit 104 an eine Ermittlungseinheit 106 übermittelt. Die Ermittlungseinheit 106 ist eingerichtet, basierend auf den Sensorsignalen die Latschlänge l und den Reifendruck von jedem der Reifen 102 separat zu ermitteln. Ferner kann die Ermittlungseinheit 106 basierend auf den ermittelten Daten für jeden Reifen 102 eine relative Ist-Radlastverteilung ermitteln. Diese relative Ist-Radlastverteilung kann zum Beispiel auf die Latschbreite b (und/oder auf andere Parameter) bezogen sein bzw. kann in Prozent angegeben werden. Sie gibt an, welche relative Last ein jeweiliger der Reifen 102 in einem aktuellen Beladungszustand des in 1 nicht gezeigten Fahrzeugs aushalten muss.
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In der Speichereinheit 108 ist in Form einer Datenbank für die Mehrzahl von Reifen 102 eine Vielzahl relativer Vergleichs-Radlastverteilungen mit jeweils zugeordneten absoluten Vergleichs-Radlastverteilungen gespeichert. Mit anderen Worten ist eine Vielzahl von Referenz-Datensätzen in der Speichereinheit 108 abgelegt, wobei die Referenz-Datensätze angeben, wie eine relative Vergleichs-Radlastverteilung mit einer absoluten Vergleichs-Radlastverteilung korrespondiert. Die absolute Vergleichs-Radlastverteilung gibt dabei zum Beispiel einen absoluten Kraftwert an, der in einen bestimmten Vergleichszustand auf einen jeweiligen der Reifen 102 einwirkt.
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Eine Vergleichseinheit 110 erhält die Daten von der Ermittlungseinheit 106 und vergleicht die ermittelte relative Ist-Radlastverteilung mit den Datensätzen in der Speichereinheit 108. Falls eine Übereinstimmung gefunden wird, das heißt falls eine Abweichung zwischen einer Vergleichs-Radlastverteilung in der Speichereinheit 108 und der ermittelten relativen Ist-Radlastverteilung ausreichend gering ist, so schließt die Vergleichseinheit 110 daraus, dass im gegenwärtigen Fahrzeugzustand die Reifen 102 die einschlägige absolute Vergleichs-Radlastverteilung aufweisen, die deswegen als die absolute Ist-Radlastverteilung angesehen wird.
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Somit kann durch die vorgenommenen einfachen Messungen in Kombination mit dem Datenbankzugriff eine absolute Vergleichs-Radlastverteilung der Reifen 102 ermittelt werden und einer Kalibriereinheit 112 zur Durchführung einer zugeordneten Kalibrierung übermittelt werden.
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In 2 wird gezeigt, wie sich der Biegungszustand des Piezoelements 114 während eines Latschdurchgangs, das heißt eines Zeitraums zwischen den Punkten 2 und 4 in 2, verändert, wenn sich der Reifen 102 in einer Richtung 200 dreht und somit ein Teil des Reifens 102 jeweils in Berührung mit einer Unterlage 202, wie zum Beispiel eine Straße, steht. Vor Beginn des Latschdurchgangs, Position 1, ist das Piezoelement 114 ungebogen. Bei Beginn des Latschdurchgangs, siehe Position 2, biegt sich das Piezoelement 114, was zu einem elektrischen Signal führt. Dem folgt ein Zustand 3, während dem das Piezoelement 114 wieder ungebogen ist, bevor es am Ende des Latschdurchgangs, siehe Position 4, erneut gebogen wird. Dies führt zu einem zeitabhängigen elektrischen Signal des Piezoelements 114, bei dem ein Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen ein Maß für die Latschlänge 204 ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.
