Verfahren zum Bestimmen von reifencharakteristischen Einflussgrößen, sowie Steuergerät hierfür

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von reifencharakteristischen

Einflussgrößen, insbesondere einer auf einen Fahrzeugreifen wirkenden Radlast oder einer Profiltiefe, sowie ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, an einer Reifeninnenseite eines Fahrzeugreifens ein Reifen-Sensor-Modul anzuordnen, das Kenngrößen des Fahrzeugreifens, beispielsweise einen Reifendruck oder eine Reifentemperatur bestimmen und über ein Funksignal an ein Steuergerät übermitteln kann. Weiterhin kann ein derartiges Reifen-Sensor-Modul auch eine Beschleunigung erfassen, wobei insbesondere eine Radialbeschleunigung an der Reifeninnenseite ermittelt werden kann. Aus dieser Radialbeschleunigung können neben der Ermittlung eines Bewegungszustandes des Fahrzeugreifens auch Rückschlüsse auf reifencharakteristische Einflussgrößen, beispielsweise eine auf den Fahrzeugreifen wirkende Radlast oder eine Profiltiefe eines Reifenprofils des Fahrzeugreifens getroffen werden, indem der Verlauf der Radialbeschleunigung über einen Zeitraum oder über einen durchlaufenen

Abrollumfang ausgewertet wird. Nachteilig bei bisherigen Auswertemethoden ist, dass der Verlauf der Radialbeschleunigung nicht lediglich durch eine reifencharakteristische Einflussgröße beeinflusst wird, sondern durch mehrere Einflussgrößen gleichzeitig, so dass die Bestimmung der jeweiligen charakteristischen Einflussgröße ungenau wird, wenn zumindest einer der anderen Parameter nicht bekannt ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen von

reifencharakteristischen Einflussgrößen bereitzustellen, das eine hohe Genauigkeit sowie eine hohe Zuverlässigkeit bei der Bestimmung gewährleistet. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Steuergerät nach Anspruch 22 gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an. Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, mindestens eine den Verlauf einer erfassten Beschleunigung charakterisierende analytische Kenngröße herzuleiten und der mindestens einen analytischen Kenngröße mindestens eine reifencharakteristische Einflussgröße zuzuordnen, wobei die Zuordnung vorzugsweise eindeutig ist, d.h. es ist eine

mathematische Abbildung vorgesehen, die die mindestens eine hergeleitete analytische Kenngröße eindeutig auf die mindestens eine reifencharakteristische Einflussgröße abbildet, so dass jedem Wert der mindestens einen analytischen Kenngröße genau ein Wert der mindestens einen reifencharakteristischen Einflussgröße zugeordnet werden kann. Vorzugsweise kann auch eine eineindeutige Abbildung vorgesehen sein. Dadurch wird bereits der Vorteil erreicht, dass eine genaue Bestimmung der mindestens einen

reifencharakteristischen Einflussgröße über den gesamten Bereich erfolgen kann, da eine eindeutige Zuordnung vorliegt.

Als reifencharakteristische Einflussgrößen werden hierbei insbesondere eine Radlast und eine Profiltiefe verstanden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also insbesondere möglich, beispielsweise zwei analytische Kenngrößen aus dem Verlauf der Beschleunigung zu bestimmen, wobei beide sowohl abhängig von der Profiltiefe als auch abhängig von der Radlast sind, und den beiden analytischen Kenngrößen über eine entsprechende mathematische Abbildung, beispielsweise eine Abbildungsmatrix, eine eindeutige Profiltiefe und/oder eine eindeutige Radlast zuzuordnen. Dies hat bereits den Vorteil, dass eine genaue Bestimmung der jeweiligen reifencharakteristischen

Einflussgröße aus dem Verlauf der Beschleunigung möglich ist, auch dann, wenn der Verlauf der Beschleunigung im betrachteten Bereich von mehr als einer

reifencharakteristischen Einflussgrößen abhängig ist. Somit kann gemäß dieser Methode der Einfluss einer bestimmten Einflussgröße auf den Verlauf der Beschleunigung kompensiert bzw. herausgerechnet werden, um somit die weitere Einflussgröße bestimmen zu können. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, aus dem Verlauf der Beschleunigung nur eine analytische Kenngröße herzuleiten, die vorzugsweise lediglich abhängig von der Radlast ist, d.h. auf die die Profiltiefe nahezu keinen Einfluss hat. Somit kann der analytischen Kenngröße über eine entsprechende mathematische Abbildung, z.B. über eine Kalibrier-Kurve eindeutig eine Radlast zugeordnet werden. Durch die eindeutige Zuordnung ist eine genaue Bestimmung der Radlast über den gesamten Bereich möglich, ohne dass dabei die Profiltiefe einen wesentlichen Einfluss hat.

Zum Bestimmen der analytischen Kenngröße wird zunächst eine Beschleunigung eines Fahrzeugreifens an einem Messpunkt erfasst, wobei die Beschleunigung an einer

Reifeninnenseite in einem Bereich, der einem Laufstreifen des Fahrzeugreifens

vorzugsweise in einer Reifenmitte bzw. einem Reifenzenit gegenüberliegt, gemessen wird, so dass eine durch eine Verformung des Fahrzeugreifens während der Berührung mit einer Fahrbahn verursachte Änderung in der Beschleunigung des Messpunktes ermittelt werden kann. Dazu kann vorzugsweise ein Reifen-Sensor-Modul verwendet werden, das auf der Reifeninnenseite angeordnet oder in die Reifeninnenseite eingelassen ist, so dass die Beschleunigung des Fahrzeugreifens an einem Messpunkt am oder im Fahrzeugreifen erfasst werden kann. Die Beschleunigung wird hierbei über einen Zeitraum gemessen, so dass zur Bestimmung der mindestens einen analytischen Kenngröße vorzugsweise eine Kennlinie über die Zeit gebildet werden kann, aus der aus analytischen Betrachtungen die mindestens eine analytische Kenngröße folgt. Die Beschleunigungs-Kennlinie kann alternativ auch über den durchlaufenen Abrollumfang oder über den durchlaufenen Winkel des Reifen-Sensor- Moduls bzw. des Messpunktes bei einer Umdrehung des Reifens um einen bestimmten Winkel angegeben werden. Es ist aber alternativ auch denkbar, die mindestens eine analytische Kenngröße beispielsweise in einer hardwareumgesetzten, elektronischen Schaltung direkt aus der erfassten Beschleunigung herzuleiten, indem beispielsweise Werte der erfassten Beschleunigung verglichen werden, ohne dabei auf eine Kennlinie zurückzugreifen. Der betrachtete Zeitraum bzw. der durchlaufene Abrollumfang bzw. der durchlaufene Winkel sind derartig gewählt, dass zumindest eine Abweichung in der Beschleunigung an der Reifeninnenseite, die aufgrund der Berührung des Fahrzeugreifens mit der Fahrbahn und der dadurch verursachten Verformung des Fahrzeugreifens auftritt, durch den

Messpunkt erfasst wird. Somit wird die Beschleunigung innerhalb eines

Betrachtungsfensters erfasst, in dem ein Krümmungsradius der Reifeninnenseite eines sich drehenden Fahrzeugreifens durch die Berührung des Fahrzeugreifens mit der Fahrbahn von einem Krümmungsradius eines nicht verformten Fahrzeugreifens abweicht. Diese

Abweichung im Krümmungsradius und somit der Beschleunigung tritt insbesondere ab einem Einlauf des Fahrzeugreifens in einen Reifenlatsch bis zu einem Auslauf des Fahrzeugreifens aus dem Reifenlatsch auf, wobei sich der Krümmungsradius auch in einem Übergangsbereich kurz vor dem Einlauf und kurz nach dem Auslauf, in dem der Fahrzeugreifen die Fahrbahn nicht berührt, ändert. Unter Reifenlatsch wird hierbei eine Bodenaufstandsfläche verstanden, so dass ein Bereich gewählt wird, der etwas größer als die Bodenaufstandsfläche ist. Der gesamte Bereich aus Reifenlatsch bzw.

Bodenaufstandsfläche und Übergangsbereich wird im Folgenden als Reifenlatschbereich bezeichnet.

Aus der erfassten Beschleunigung im Betrachtungsfenster wird durch analytische

Betrachtungen mindestens eine den Verlauf der erfassten Beschleunigung

charakterisierende analytische Kenngröße hergeleitet. Unter einer analytischen Kenngröße wird hierbei im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine Änderung im Verlauf der erfassten Beschleunigung innerhalb des Reifenlatschbereiches und dabei vorzugsweise eine maximale, positive Änderung oder eine maximale, negative Änderung, d.h. in der Kennlinie eine maximale, positive Steigung bzw. eine maximale, negative Steigung - d.h. die mathematisch minimale Steigung - verstanden. Weiterhin kann als analytische Kenngröße ein zeitlicher Abstand oder ein Winkelabstand bzw. eine Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs, d.h. ein vom Messpunkt zurückgelegter Winkel bzw. Weg auf dem Abrollumfang, d.h. in der Kennlinie ein x- Achsen- Abstand zwischen zwei

Betrachtungspunkten verstanden werden. Die analytische Kenngröße, die den Verlauf der erfassten Beschleunigung bzw. den Verlauf der Kennlinie charakterisiert, folgt somit erfindungsgemäß aus dem innerhalb eines Reifenlatschbereiches nicht-periodischen Verhalten der erfassten Beschleunigung, d.h. periodische Eigenschaften wie beispielsweise Eigenschwingungen,

Oberschwingungen oder Störschwingungen bleiben bei der Berechnung der Profiltiefe gemäß der Erfindung unberücksichtigt.

Vorzugsweise ist die mathematische Abbildung, die der mindestens einen hergeleiteten analytischen Kenngröße mindestens eine reifencharakteristische Einflussgröße, d.h. eine Profiltiefe und/oder eine Radlast zuordnet, monoton. Dabei ist vorgesehen, dass die monotone Abbildung entweder genau einer analytischen Kenngröße, d.h. einer

gemessenen, skalaren Größe, in eindeutiger Weise über einen funktionalen Zusammenhang genau eine Radlast, d.h. ebenfalls eine skalare Größe, zuordnet oder aber zwei analytischen Kenngrößen, d.h. einem Vektor von gemessenen, skalaren Größen, die beide sowohl von der Profiltiefe als auch von der Radlast abhängig sind, in eindeutiger Weise über eine Abbildungsmatrix und einem Verschiebungsvektor eine Profiltiefe und eine Radlast, d.h. ebenfalls einen Vektor mit zwei skalaren Größen, zuordnet.

Vorzugsweise ist hierbei eine lineare oder eine annähernd lineare Abbildung vorgesehen. D.h. bei lediglich einer gemessenen, skalaren Größe ist als lineare Abbildung

beispielsweise eine lineare oder annähernd lineare Kalibrier-Kurve vorgesehen, die beispielsweise aus einer linearen Annäherung bzw. Interpolation von vorab bestimmten, diskreten Messwerten hervorgehen kann. Unter annähernd linear wird hierbei verstanden, dass die betrachtete Kalibrier-Kurve innerhalb eines Toleranzbandes um die lineare Annäherung der betrachteten Kalibrier-Kurve verläuft. Das Toleranzband entspricht hierbei einer Abweichung von weniger als 15%, vorzugsweise 5% von der linear angenäherten Kalibrier-Kurve nach oben und nach unten. Somit wird insbesondere auch eine sehr weit geöffnete Parabel oder ein schwach ansteigender exponentieller Verlauf erfasst, die jeweils linear angenähert werden können, ohne dass dabei eine Abweichung von mehr als 15%, vorzugsweise 5%, vom ursprünglichen Verlauf nach oben oder unten über den betrachteten Bereich folgt. Im Fall eines Vektors mit zwei gemessenen, skalaren Größen wird die lineare Abbildung durch die Abbildungsmatrix und dem Verschiebungsvektor mit jeweils konstanten

Elementen bestimmt. Aus dieser folgt ein Kennlinienfeld aus mehreren, linear

verlaufenden sog. Iso-Linien mit gegenläufigen Steigungen, die sich jeweils an

Kreuzungspunkten schneiden. Die Iso-Linien geben hierbei die möglichen Anteile der beiden reifencharakteristischen Einflussgrößen an, die bei einem festen Wert der jeweiligen analytischen Kenngröße vorliegen können. Die Kreuzungspunkte stellen somit die Lösungen eines linearen Gleichungssystems erster Ordnung dar, deren konstante Koeffizienten den konstanten Elementen der Abbildungsmatrix bzw. des

Verschiebungsvektors entsprechen. Die Kreuzungspunkte spiegeln somit die möglichen Zuordnungen der beiden hergeleiteten analytischen Kenngrößen zu den beiden

reifencharakteristischen Einflussgrößen durch die lineare Abbildung wieder, wobei über die beiden gegenläufigen Steigungen der Iso-Linien der Einfluss der jeweiligen

reifencharakteristischen Einflussgröße auf die analytischen Kenngrößen angegeben wird.

Da eine lineare oder zumindest annähernd lineare Abbildung verwendet wird, kann die reifencharakteristische Einflussgröße im gesamten Bereich mit derselben Genauigkeit bestimmt werden. Somit ist vorteilhafterweise auch bei fast abgefahrenem Fahrzeugreifen oder im gesamten Bereich der für ein Fahrzeug relevanten Radlasten, d.h. insbesondere bei einem unbeladenen oder voll beladenem Fahrzeug, eine Bestimmung der Profiltiefe bzw. der Radlast mit hoher Genauigkeit möglich, da einer Änderung in der analytischen Kenngröße über die mathematische Abbildung eine ausreichend auflösbare Änderung in der Profiltiefe bzw. der Radlast zugeordnet werden kann. Somit kann eine

profiltiefenabhängige Warnung oder eine Radlastbestimmung mit einer sehr hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit abgegeben werden.

Die jeweilige Abbildung, d.h. die Kalibrier- Kurve oder die Abbildungsmatrix und der Verschiebungsvektor können vorzugsweise für jeden Reifentyp vorab bestimmt und in einem Steuergerät eingespeichert werden, so dass nach der Bestimmung der analytischen Kenngröße vorzugsweise im Steuergerät eine Umrechnung auf die Radlast bzw. die Profiltiefe erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, die Kalibrier- Kurve oder die

Abbildungsmatrix sowie den Verschiebungsvektor erst während der Fahrt zu ermitteln. Zur Bestimmung der reifencharakteristischen Einflussgrößen über die mindestens eine analytische Kenngröße können unterschiedliche Methoden zur Anwendung kommen, wobei jeder Methode jeweils eine vorzugsweise lineare oder annähernd lineare Abbildung zugrunde gelegt wird, aus der der Zusammenhang zwischen der mindestens einen analytischen Kenngröße und der mindestens einen reifencharakteristischen Einflussgröße folgt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform bzw. Methode ist vorgesehen, den Verlauf einer erfassten Radialbeschleunigung zu betrachten, der vorzugsweise in einer Kennlinie angegeben werden kann, die die Radialbeschleunigung gemessen am Messpunkt aufgetragen über die Zeit oder den durchlaufenen Abrollumfang oder den durchlaufenen Winkel des Messpunktes angibt. In diesem Verlauf der Radialbeschleunigung wird ein Betrachtungspunkt auf den Punkt gelegt, an dem die Radialbeschleunigung des Messpunktes am Einlauf in den

Reifenlatschbereich angegeben wird, und ein weiterer Betrachtungspunkt auf den Punkt, an dem die Radialbeschleunigung am Auslauf aus dem Reifenlatsch angegeben wird. Beide Betrachtungspunkte liegen hierbei bei einem sich drehenden Reifen normalerweise auf einem relativen Hochpunkt im Verlauf der Radialbeschleunigung betrachtet über einen Reifenumlauf. D.h. eine der analytischen Kenngrößen ist gemäß dieser Methode der x- Achsen-Abstand zwischen zwei Betrachtungspunkten auf der Kennlinie, die den Verlauf der Radialbeschleunigung angibt, d.h. der zeitliche Abstand oder der Winkelabstand oder die Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs, den der Messpunkt zwischen dem Einlauf und dem Auslauf zurücklegt.

Das Betrachtungsfenster wird somit derartig gewählt, dass die Radialbeschleunigung zumindest am Einlauf in den Reifenlatsch sowie am Auslauf aus dem Reifenlatsch erfasst werden kann.

Da nicht nur die Radlast sondern auch die Profiltiefe einen Einfluss auf den x-Achsen- Abstand zwischen den beiden gewählten Betrachtungspunkten hat, wird gemäß dieser Methode der Anteil der Profiltiefe und der Radlast an dem x-Achsen- Abstand ermittelt, d.h. zur Bestimmung der Radlast wird aus dem x- Achsen- Abstand der Teil extrahiert, der durch die aktuell vorliegende Profitiefe verursacht wird. Dies erfolgt vorzugsweise ebenfalls anhand dem Verlauf der Radialbeschleunigung, so dass der Einfluss der

Profiltiefe vorteilhafterweise auch während der Fahrt, d.h. während sich der

Fahrzeugreifen abnutzt und sich die Profiltiefe ändert, genau bestimmt werden kann.

Dazu wird in dem Verlauf der erfassten Radialbeschleunigung bzw. der diesen Verlauf charakterisierenden Kennlinie eine weitere analytische Kenngröße ermittelt, die ebenfalls sowohl von der Radlast als auch von der Profiltiefe abhängig ist. Dazu wird ein

Betrachtungspunkt vorzugsweise auf den Punkt der Kennlinie mit der maximalen, positiven Steigung und/oder der maximalen, negativen Steigung innerhalb des

Reifenlatschbereiches gelegt. Das Betrachtungsfenster wird in dem Fall also zusätzlich derartig gewählt, dass zumindest die innerhalb eines Reifenlatschbereiches maximale, positive Änderung und/oder die maximale, negative Änderung der Radialbeschleunigung erfasst werden. Ob als Betrachtungspunkt der Punkt mit der maximalen, positiven oder der maximalen, negativen Änderung bzw. Steigung gewählt wird, kann beispielsweise abhängig von der Signalgüte für einen bestimmten Reifentyp sein. Es kann auch vorgesehen sein, einen Mittelwert aus beiden Steigungen zu ermitteln und der weiteren Betrachtung zugrunde zu legen.

Zur Bestimmung der maximalen, positiven bzw. der maximalen, negativen Steigung kann vorteilhafterweise eine Ableitung, beispielsweise eine numerisch oder analytisch bestimmte Ableitung der Kennlinie nach der Zeit bzw. dem durchlaufenen Abrollumfang oder dem durchlaufenen Winkel gebildet werden. Aus dem Ordinatenwert des

Hochpunktes bzw. des Tiefpunktes der Ableitung folgt der Wert der maximalen, positiven bzw. der maximalen, negativen Steigung der Kennlinie. Hierbei kann auch direkt aus der erfassten Radialbeschleunigung über beispielsweise elektronische Schaltungen die Ableitung bzw. die Änderung der Radialbeschleunigung analysiert werden, ohne dabei eine Kennlinie zu bilden. Als eine weitere analytische Kenngröße ergibt sich somit die maximale, positive bzw. die maximale, negative Steigung bzw. Änderung der Radialbeschleunigung, die abhängig von der Profiltiefe und zumindest geringfügig auch abhängig von der Radlast ist. Alternativ kann der Betrachtungspunkt auch derartig gewählt werden, dass nicht der Punkt der maximalen, negativen bzw. maximalen, positiven Änderung in der Radialbeschleunigung bzw. in der Steigung der Kennlinie betrachtet wird, sondern ein beliebiger anderer Punkt, der beispielsweise leicht versetzt zur maximalen, negativen bzw. maximalen, positiven Änderung bzw. Steigung liegt. Wobei sich dann entsprechend andere Einflüsse von Profiltiefe bzw. Radlast ergeben.

Aus den beiden analytischen Kenngrößen kann nun der Anteil der Profiltiefe und der Radlast am x- Achsen- Ab stand zwischen dem Einlauf und dem Auslauf bestimmt werden, indem den beiden hergeleiteten analytischen Kenngrößen, d.h. der maximalen, positiven oder der maximalen, negativen Änderung bzw. dem x-Achsen- Abstand, über eine lineare Abbildung, vorzugsweise eine zweidimensionale Abbildungsmatrix und einen

Verschiebungsvektor mit jeweils konstanten Elementen, eine Radlast und eine Profiltiefe eindeutig zugeordnet wird. Die Abbildungsmatrix und der Verschiebungsvektor kann hierbei in Versuchen vorab für einen Reifentyp ermittelt werden, indem beispielsweise die Änderung der jeweiligen analytischen Kenngröße bei einer Variation sowohl der Radlast als auch der Profiltiefe analysiert wird, wobei für jede Iso-Linie innerhalb des

Kennlinienfeldes ein fester bzw. konstanter Wert der jeweiligen analytischen Kenngröße steht.

Somit kann vorteilhafterweise sowohl die Profiltiefe als auch die auf den Fahrzeugreifen wirkende Radlast in einfacher Weise zuverlässig und mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform bzw. Methode wird eine Peakbreite eines Peaks in der Kennlinie, in der die Radialbeschleunigung des Messpunktes über die Zeit bzw. den durchlaufenen Abrollumfang oder den durchlaufenen Winkel des Messpunktes aufgetragen ist, betrachtet. Ein Peak ergibt sich innerhalb des Reifenlatschbereiches dadurch, dass die Radialbeschleunigung an den Messpunkten auf idealerweise Null abfällt, an denen der Fahrzeugreifen auf der Fahrbahn aufliegt und der Messpunkt somit in etwa parallel zur Fahrbahn verläuft. Die Peakbreite des Peaks kann hierbei durch eine vorzugsweise lineare Abbildung auf eine Radlast abgebildet werden, wobei der Zusammenhang aus einer vorzugsweise linearen oder annähernd linearen Kalibrier- Kurve für diese zweite Methode folgt. Die lineare Kalibrier- Kurve gilt hierbei zumindest im gesamten Bereich der für ein Fahrzeug relevanten Radlasten, d.h. insbesondere für Radlasten zwischen einem

unbeladenen und einem voll beladenen Fahrzeug.

Die Peakbreite kann bestimmt werden, indem als ein Betrachtungspunkt ein Punkt auf einer abfallenden Flanke des Peaks und als ein weiterer Betrachtungspunkt ein Punkt auf einer ansteigenden Flanke des Peaks gewählt wird. Aus der Differenz der Abszissenwerte (x- Werte) beider Betrachtungspunkte, d.h. aus dem x-Achsen- Abstand folgt unmittelbar die Peakbreite, wobei für beide Betrachtungspunkte vorzugsweise derselbe Ordinatenwert (y-Wert) gewählt wird. Die analytische Kenngröße ist somit gemäß dieser zweiten

Ausführungsform der x-Achsen- Abstand zwischen zwei Betrachtungspunkten, der einem zeitlichen Abstand oder einem Winkelabstand oder einer Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs zwischen zwei Beschleunigungszuständen entspricht, wobei die

Radialbeschleunigung an beiden Beschleunigungszuständen in etwa identisch ist. Das Betrachtungsfenster wird somit gemäß dieser Methode derartig gewählt, dass zumindest der durch die abfallende Radialbeschleunigung und die ansteigende Radialbeschleunigung gebildete Peak innerhalb eines Reifenlatschbereiches erfasst wird.

Die beiden Betrachtungspunkte werden vorteilhafterweise derartig gewählt, dass an einem Betrachtungspunkt die maximale, positive Steigung bzw. die maximale, positive Änderung in der Radialbeschleunigung vorliegt und an dem anderen Betrachtungspunkt die maximale, negative Steigung bzw. die maximale, negative Änderung in der

Radialbeschleunigung, wobei der Ordinatenwert für beide Betrachtungspunkte

insbesondere aufgrund der Dynamik des Fahrzeugreifens während der Fahrt leicht unterschiedlich sein kann. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Einfluss der Profiltiefe auf die Peakbreite am betrachteten Ordinatenwert minimiert werden, da sich die Peakbreite bei der maximalen, positiven bzw. der maximalen, negativen Steigung mit der Profiltiefe im Idealfall nicht wesentlich verändert. Dadurch kann vorteilhafterweise Rechenaufwand gespart werden, da die Radlast auch ohne ein Kompensieren der Profiltiefe mit einer ausreichend hohen Genauigkeit zuverlässig bestimmt werden kann.

Der x-Achsen- Abstand kann hierbei vorteilhafterweise aus der Ableitung der Kennlinie, in der der Verlauf der Radialbeschleunigung aufgetragen ist, ermittelt werden, indem der x- Achsen- Abstand zwischen dem Hochpunkt der Ableitung und dem Tiefpunkt der

Ableitung bestimmt wird. D.h. es wird die Differenz aus dem Abszissenwert des

Hochpunktes der Ableitung und des Abszissenwert des Tiefpunktes der Ableitung gebildet. Die analytische Kenngröße kann somit auch direkt aus den Extrempunkten der Ableitung bestimmt werden, ggf. auch durch hardwareumgesetzte, elektronische Schaltungen, in denen der x- Achsen- Abstand, d.h. der zeitliche Abstand oder der Winkelabstand oder die Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs, zwischen den Extrempunkten ermittelt wird, ohne eine Kennlinie zu verwenden. Um Rechenaufwand zu sparen kann auch die Peakbreite bei einer Peakhöhe von vorzugsweise 50% bestimmt werden, d.h. die Radialbeschleunigung an den beiden

Betrachtungspunkten entspricht in etwa 50% der Radialbeschleunigung am Hochpunkt der Kennlinie, wobei der Hochpunkt aus einem über mehrere Reifenumdrehungen gewichtet gemittelten und/oder einem nach dem Prinzip des gleitenden Mittelwertes geglätteten Verlauf der erfassten Radialbeschleunigung bestimmt wird, so dass Eigenschwingungen oder Rauschsignale bei der Festlegung der Peakhöhe keinen wesentlichen Einfluss haben. Dadurch kann vorteilhafterweise auf das Bilden der Ableitung verzichtet und der Einfluss der Profiltiefe auf die Peakbreite dennoch gering gehalten werden, so dass auch damit noch eine näherungsweise Bestimmung der Radlast zuverlässig möglich ist, ohne dass eine Kompensation der Profiltiefe zwingend nötig ist. Alternativ kann auch die Peakbreite bei einer Peakhöhe zwischen 25% und 75% betrachtet werden, wobei dann aber die Profiltiefe an Einfluss gewinnt. Allerdings kann je nach Genauigkeitsanf orderungen die daraus ermittelte Radlast ohne eine Kompensation der Profiltiefe verwendet werden, wobei dann die Ungenauigkeit durch den Einfluss der Profiltiefe in Kauf genommen wird. Auch auf einer Peakhöhe unterhalb von 25% und oberhalb von 75% ist die Bestimmung der Radlast über die Peakbreite noch möglich, wobei dann der Einfluss der Profiltiefe so stark wird, dass vorteilhaferweise mit einer linearen Abbildungsmatrix und einem Verschiebungsvektor analog zur ersten Ausführungsform der Einfluss der Profiltiefe auf die Peakbreite bestimmt werden kann und somit der Anteil der Profiltiefe berechnet bzw. der Einfluss der Profiltiefe auf die Radlast kompensiert werden kann, um die genaue Radlast bestimmen zu können.

Gemäß einer dritten Ausführungsform bzw. Methode wird die Tangentialbeschleunigung betrachtet. Die Kennlinie gibt somit die Tangentialbeschleunigung des Messpunktes über die Zeit bzw. über den durchlaufenen Abrollumfang oder den durchlaufenen Winkel des Messpunktes an. Innerhalb eines Reifenlatschbereiches durchläuft die

Tangentialbeschleunigung zumindest einen Hochpunkt, einen Nulldurchgang sowie einen Tiefpunkt, wobei dem x-Achsen- Abstand zwischen dem Hochpunkt und dem Tiefpunkt, d.h. der Differenz aus dem Abszissenwert des Hochpunktes und dem Abszissenwert des Tiefpunktes, über eine vorzugsweise lineare Abbildung, beispielsweise eine lineare oder annähernd linear Kalibrier-Kurve, eine Radlast zugeordnet werden kann. Der Hochpunkt und der Tiefpunkt werden hierbei vorzugsweise aus einem über mehrere

Reifenumdrehungen gewichtet gemittelten und/oder einem nach dem Prinzip des gleitenden Mittelwertes geglätteten Verlauf der erfassten Tangentialbeschleunigung bestimmt, so dass Eigenschwingungen oder Rauschsignale bei der Festlegung des

Hochpunktes und/oder des Tiefpunktes keinen wesentlichen Einfluss haben. Die lineare Kalibrier-Kurve gilt hierbei zumindest im gesamten Bereich der für ein Fahrzeug relevanten Radlasten, d.h. insbesondere für Radlasten zwischen einem unbeladenen und einem voll beladenen Fahrzeug.

D.h. gemäß dieser Ausführungsform wird ein Betrachtungspunkt auf den Hochpunkt und ein weiterer Betrachtungspunkt auf den Tiefpunkt der Kennlinie gelegt und der x-Achsen- Abstand bzw. der zeitliche Abstand oder der Winkelabstand oder die Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs als analytische Kenngröße ermittelt. Das Betrachtungsfenster wird derartig gewählt, dass zumindest die innerhalb eines Reifenlatschbereiches maximale und minimale Tangentialbeschleunigung erfasst wird. Der x-Achsen- Abstand wird hierbei ebenfalls nicht wesentlich durch die Profiltiefe beeinflusst, so dass eine Kompensation nicht nötig ist, und der Rechenaufwand dadurch vorteilhafterweise gering gehalten werden kann, um die Radlast mit einer hohen Genauigkeit zuverlässig bestimmen zu können. Alternativ kann auch direkt ein zeitlicher Abstand oder der Winkelabstand oder die Wegdifferenz entlang des Abrollumfangs zwischen der maximalen und minimalen

Tangentialbeschleunigung innerhalb des Reifenlatschbereiches, beispielsweise mit Hilfe von elektrischen Schaltungen, ermittelt werden, ohne eine Kennlinie aus der erfassten Tangentialbeschleunigung zu bilden.

Vorteilhafterweise können auch alle drei Methoden parallel durchgeführt werden, um beispielsweise die mit einer Methode bestimmte Radlast zu plausibilisieren oder einen gewichteten Mittelwert aus mit unterschiedlichen Methoden berechneten Radlasten bilden zu können.

In allen drei Ausführungsformen kann der Verlauf der erfassten Beschleunigung bzw. die Kennlinie vorteilhafterweise gewichtet gemittelt werden. D.h. es werden Verläufe bzw. Kennlinien über mehrere, beispielsweise zwischen 10 und 10000 Reifenumdrehungen, aufgenommen und gewichtet gemittelt. Aus dem gemittelten Verlauf bzw. der gemittelten Kennlinie werden dann der Methode entsprechend die analytischen Kenngrößen bestimmt. Dadurch können vorteilhafterweise Rauschsignale oder Unregelmäßigkeiten während eines Reifenumlaufes, die das Signal verfälschen, ausgeglichen werden; die Signalgüte und somit die Genauigkeit bei der Bestimmung der Profiltiefe bzw. der Radlast über die jeweilige Abbildung steigt. Ergänzend oder alternativ kann eine Glättung beispielsweise ein gleitender Mittelwert angewandt werden, um analog zu einem Tiefpassfilter höhere Frequenzanteile abschneiden zu können. Dadurch kann vorteilhafterweise die Signalgüte weiter verbessert werden, so dass eine Bestimmung der Profiltiefe bzw. der Radlast genauer wird.

Vorzugsweise findet die Auswertung der analytischen Kenngrößen und somit die

Bestimmung der Radlast bzw. der Profiltiefe gemäß dem jeweiligen Ausführungsbeispiel außerhalb des Reifen-Sensor-Moduls statt. Das Reifen-Sensor-Modul sendet dazu lediglich die ermittelten analytischen Kenngrößen, die im Reifen-Sensor-Modul anhand der gemessenen Beschleunigungswerte, d.h. insbesondere aus der Tangentialbeschleunigung und/oder der Radialbeschleunigung bestimmt werden, an das Steuergerät, auf dem dann die Umrechnungen über die jeweiligen mathematischen Abbildungen gemäß den drei Ausführungsformen stattfinden, beispielsweise über eine entsprechende Software. Das Bestimmen von Hoch- und Tiefpunkten, Abständen oder Steigungen bzw. Änderungen erfolgt hierbei durch einfache Software- oder hardwareumgesetzte Rechenoperationen auf dem Reifen-Sensor-Modul.

Um Ressourcen zu sparen, wird die Beschleunigung vorteilhafterweise lediglich über den Zeitraum bzw. das Betrachtungsfenster erfasst und im Reifen-Sensor-Modul verarbeitet, das für die jeweilige Methode relevant ist. Dadurch kann die Berechnung auf dem Reifen- Sensor-Modul effizienter durchgeführt werden, da die Beschleunigung außerhalb des Betrachtungsfensters keinen Einfluss auf die Berechnungen hat.

Vorteilhafterweise können weiterhin eine Reifentemperatur und/oder ein Reifendruck und/oder eine Radgeschwindigkeit berücksichtigt werden, die an das Steuergerät übermittelt oder auf diesem bestimmt werden können. Diese Faktoren haben zumindest einen geringen Einfluss auf die in den einzelnen Ausführungsformen verwendeten Beschleunigungen und somit auf den Verlauf der Kennlinien und können ebenfalls anhand der vom Reifen-Sensor-Modul übermittelten Signale bestimmt werden. Das Steuergerät kann den Einfluss dieser Faktoren geeignet kompensiert, um eine genauere Bestimmung der Radlast bzw. der Profiltiefe zu ermöglichen.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ein Fahrzeugreifen mit einem Reifen-Sensor-Modul;

Fig. 2 eine Kennlinie für eine Radialbeschleunigung;

Fig. 2a eine Ableitung der Kennlinie gemäß Fig. 2 zum Herleiten einer Radlast gemäß einer ersten und einer zweiten Ausführungsform; Fig. 2b ein Kennlinienfeld zur Bestimmung einer Radlast und einer Profiltiefe gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 2c einen Ausschnitt der Kennlinie gemäß Fig. 2 zur Bestimmung einer Radlast gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 3 eine Kennlinie für eine Tangentialbeschleunigung zur Bestimmung einer

Radlast gemäß einer dritten Ausführungsform; und Fig. 4 Kalibrier- Kurven zur Bestimmung der Radlast gemäß der zweiten

und dritten Ausführungsform.

In Figur 1 ist ein Fahrzeugreifen 1 dargestellt, an dessen Reifeninnenseite 2 ein Reifen- Sensor-Modul 3 angeordnet ist. Das Reifen-Sensor-Modul 3 ist derartig angeordnet, dass über das Reifen-Sensor-Modul 3 insbesondere eine durch eine Verformung des

Fahrzeugreifens 1 beeinflusste Beschleunigung eines Messpunktes MP bestimmt werden kann. Die Beschleunigung kann insbesondere eine Radialbeschleunigung a _r oder eine Tangentialbeschleunigung a _t des Messpunktes MP sein. Das Reifen-Sensor-Modul 3 kann insbesondere analytische Kenngrößen, die aus der gemessenen Beschleunigung a _r , a _t hergeleitet werden können, beispielsweise über ein Funksignal 20 an ein Steuergerät 4 übermitteln, das die Funksignale 20 entsprechend weiterverarbeiten kann.

Gemäß einer ersten und einer zweiten Ausführungsform wird die Radialbeschleunigung a _r betrachtet. In Fig. 2 ist dazu beispielhaft eine Kennlinie Ki dargestellt, in der die vom Reifen-Sensor-Modul 3 gemessene Radialbeschleunigung a _r über die Zeit t dargestellt ist. Außerhalb eines Betrachtungsfensters 5 ist die Radialbeschleunigung a _r in etwa konstant. Innerhalb des Betrachtungsfenster 5 steigt die Radialbeschleunigung a _r zunächst auf einen Hochpunkt an, weist dann eine abfallende Flanke 6 auf, die im Folgenden in etwa auf Null abfällt und anschließend in eine ansteigende Flanke 7 übergeht, die bis zu einem zweiten Hochpunkt ansteigt. Für größere Zeiten t fällt die Radialbeschleunigung a _r wieder auf einen konstanten Wert außerhalb des Betrachtungsfensters 5 ab, wobei der genaue Verlauf abhängig von der Orientierung des Reifen-Sensor-Moduls 3 innerhalb des Fahrzeugreifens 1 ist. Das Betrachtungsfenster 5 entspricht somit gemäß diesem Beispiel einem

Reifenlatschbereich L, in dem sich eine Krümmung der Reifeninnenseite 2 aufgrund der Verformung des Fahrzeugreifens 1 verändert, so dass sich auch die Radialbeschleunigung a _r , betrachtet an der Reifeninnenseite 2, ändert.

Die Radialbeschleunigung a _r wird dann minimal, d.h. idealerweise Null, wenn sich der Messpunkt MP im Bereich einer Bodenaufstandsfläche 9 des Fahrzeugreifens 1 befindet, innerhalb derer der Fahrzeugreifen 1 eine Fahrbahn 8 berührt. Der Fahrzeugreifen 1 verformt sich im Bereich der Bodenaufstandsfläche 9 derartig, dass die Reifeninnenseite 2 in einem Bereich, der einem auf der Fahrbahn 8 aufliegenden Laufstreifen 12 des Fahrzeugreifens 1 gegenüberliegt, idealerweise parallel zur Fahrbahn 8 verläuft; die Radialbeschleunigung a _r wird somit an diesen Punkten idealerweise Null.

Gemäß der ersten Ausführungsform wird zum Bestimmen mindestens einer

reifencharakteristischen Einflussgröße, die gemäß dieser Ausführungsform durch eine Profiltiefe D des Fahrzeugreifens 1 und eine Radlast F _z gegeben ist, als analytische Kenngröße zunächst ein x- Achsen- Abstand Bi zwischen zwei Betrachtungspunkten P _AI , P _BI auf der Kennlinie Ki bestimmt. Als Betrachtungspunkte P _AI , P _BI werden hierbei die beiden relativen Hochpunkte der Kennlinie Ki gewählt, wobei der relative Hochpunkt vor der abfallenden Flanke 6 der Radialbeschleunigung a _r am Einlauf in den Reifenlatsch und der relative Hochpunkt nach der ansteigenden Flanke 7 der Radialbeschleunigung a _r am Auslauf aus dem Reifenlatsch eines sich drehenden Fahrzeugreifens 1 entspricht.

Der x-Achsen- Abstand Bi ist sowohl abhängig von der auf den Fahrzeugreifen 1 wirkenden Radlast F _z als auch von der Profiltiefe D des Fahrzeugreifens 1. Um den jeweiligen Einfluss der beiden Parameter F _z , D ermitteln zu können, wird zunächst eine weitere analytische Kenngröße Si, S ₂ bestimmt, die ebenfalls abhängig von der Radlast F _z und der Profiltiefe D ist. Dazu wird als analytische Kenngröße eine maximale, negative Steigung Si oder eine maximale, positive Steigung S ₂ der Kennlinie Ki innerhalb des Betrachtungsfensters 5 bestimmt, wobei die maximale, negative Steigung Si der abfallenden Flanke 6 und die maximale, positive Steigung S ₂ der ansteigenden Flanke 7 zugeordnet ist. Dazu kann vorzugsweise eine Ableitung K ₂ der Kennlinie Ki nach der Zeit t gebildet werden, die in Fig. 2a dargestellt ist. Die maximale, negative Steigung Si bzw. die maximale, positive Steigung S ₂ folgen dann aus einem Ordinatenwert (y-Wert) eines Tiefpunktes bzw. eines Hochpunktes der Ableitung K ₂ .

Zur weiteren Auswertung wird dazu als ein erster Betrachtungspunkt P _A2 der Punkt der Kennlinie K _l5 dem in der Ableitung K ₂ der geringste Ordinatenwert zugeordnet ist oder als ein zweiter Betrachtungspunkt P _ß2 der Punkt der Kennlinie Ki, dem in der Ableitung K ₂ der höchste Ordinatenwert zugeordnet ist, gewählt. Als analytische Kenngrößen werden die Steigungen Si bzw. S ₂ des ersten Betrachtungspunktes P _A2 bzw. des zweiten

Betrachtungspunktes P _B2 anschließend vom Reifen-Sensor-Modul 3 über das Funksignal 20 an das Steuergerät 4 übertragen, ebenso wie der ermittelte x- Achsen- Ab stand Bi. Ob die maximale, negative Steigung Si oder die maximale, positive Steigung S ₂ verwendet wird, kann abhängig von der Signalgüte für einen jeweiligen Reifentyp sein. Jedoch können beide Steigungen Si, S ₂ jeweils für die nachfolgenden Berechnungen herangezogen werden, ggf. auch als gewichteter Mittelwert.

Im Steuergerät 4 wird dann über eine Abbildungsmatrix M mit konstanten Elementen a, b, c, d sowie einem Verschiebungsvektor V mit reifentypischen Konstanten C _a und C _b den beiden analytischen Kenngrößen Si oder S ₂ und Bi eindeutig sowohl eine Profiltiefe D als auch eine Radlast F _z zugeordnet. Die Zuordnung kann dabei beispielsweise die folgende Form haben:

bzw. Analog gilt diese Zuordnung für die Steigung S ₂ . Dabei sind die Elemente a, b, c, d der Abbildungsmatrix M sowie C _a und C _b , des Verschiebungsvektors V konstant, so dass eine lineare Abbildung vorliegt. Um die Profiltiefe D und die Radlast F _z zu bestimmen sind somit lediglich die Konstanten a, b, c, d, C _a , C _b sowie die Inverse der Abbildungsmatrix M zu bestimmen, die aus vorab durchgeführten Messungen hergeleitet werden können. Dazu kann beispielsweise die Veränderung der jeweiligen analytischen Kenngröße Si, S ₂ , Bi in Abhängigkeit einer Variation der Radlast F _z sowie der Profiltiefe D ermittelt werden, wobei die Konstanten a, b, c, d jeweils das Maß der Veränderung angeben. Die Steigungen Si, S ₂ bzw. der x-Achsen- Abstand Bi werden aus der Kennlinie Ki bzw. der Ableitung K ₂ abgelesen.

Durch diese Zuordnung wird also ein lineares Gleichungs System erster Ordnung angegeben, das durch ein Kennlinienfeld 10 dargestellt werden kann, das in Fig. 2b zu sehen ist. Das Kennlinienfeld 10 weist parallel verlaufende Iso-Linien 10a mit einer positiven Steigung und parallel verlaufende Iso-Linien 10b mit einer gegenläufigen, negativen Steigung auf. Jede Iso-Linie 10a weist einen konstanten Wert Si, S ₂ bei Variation der Radlast F _z und der Profiltiefe D auf und jede Iso-Linie 10b einen konstanten x-Achsen-Abstand Bi bei Variation der Radlast F _z und der Profiltiefe D. An

Kreuzungspunkten 15 schneiden sich die Iso-Linien 10a, 10b, wobei die Kreuzungspunkte 15 die Lösungen des linearen Gleichungssystems angeben, so dass aus diesen

Kreuzungspunkten 15 die für eine bestimmte analytische Kenngröße Si oder S ₂ und Bi ermittelte Radlast F _z und Profiltiefe D folgt.

Für verschiedene Reifentypen können im Steuergerät 4 Abbildungsmatrizen M bzw. Inverse der Abbildungsmatrizen sowie Verschiebungsvektoren V gespeichert sein.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird der aus der abfallenden Flanke 6 und der ansteigenden Flanke 7 gebildete Peak 11 betrachtet, wobei aus einer Peakbreite B ₂ des Peaks 11, der in Fig. 2c dargestellt ist, die Radlast F _z unter Verwendung einer für dieses Ausführungsbeispiel gespeicherten Kalibrier- Kurve 10c folgt. Die Peakbereite B ₂ wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel an den Punkten des Peaks 11 bestimmt, an denen die maximale, negative Steigung Si bzw. die maximale positive Steigung S ₂ vorliegt. An diesen Punkten ist die Peakbreite B ₂ nahezu ausschließlich abhängig von der Radlast F _z und der Einfluss der Profiltiefe D auf die Peakbreite B ₂ ist unwesentlich und kann je nach Genauigkeitsanforderungen vernachlässigt werden. Das bedeutet, es wird ein x- Achsen- Abstand, der die Peakbreite B ₂ angibt, zwischen einem ersten Betrachtungspunkt P _A3 und einem zweiten Betrachtungspunkt P _ß3 gebildet, wobei die Ordinatenwerte beider Betrachtungspunkte P _A3 , P _B3 nicht zwangsläufig gleich sein müssen. Die Peakbreite B ₂ an den Punkten der betragsmäßig maximalen Steigung Si, S ₂ können hierbei auch aus der Ableitung K ₂ hergeleitet werden, wobei gemäß Fig. 2a die Peakbreite B ₂ aus dem x- Achsenabstand zwischen Hochpunkt und Tiefpunkt der Ableitung K ₂ hergeleitet werden kann.

Alternativ kann als Ordinatenwert der beider Betrachtungspunkte P _A3 , P _B3 auch ein Wert gewählt werden, der in etwa 50% der Peakhöhe H oder zwischen 25% und 75% der Peakhöhe H entspricht; d.h. die Radialbeschleunigung a _r ist an diesen Punkten auf ca. 50% bzw. auf zwischen 25% und 75% der Radialbeschleunigung a _r an dem Hochpunkt der Kennlinie Ki abgefallen, wobei der Hochpunkt aus einem über mehrere

Reifenumdrehungen gewichtet gemittelten und/oder einem nach dem Prinzip des gleitenden Mittelwertes geglätteten Verlauf der erfassten Radialbeschleunigung a _r bestimmt wird. Es ist auch möglich, als Ordinatenwert ein Wert zu wählen, der weniger als 25% oder mehr als 75% der Peakhöhe H entspricht. Dann ist allerdings der Einfluss der Profiltiefe D wieder zu berücksichtigen, wobei dies durch eine entsprechende Auswahl einer Abbildungsmatrix sowie eines Verschiebungsvektors, die die Einflüsse der beiden reifencharakteristischen Einflussgrößen bei der Abbildung berücksichtigen, stattfinden kann. Bei 50% kann hierbei allerdings je nach Genauigkeitsanforderungen ein Einfluss der Profiltiefe D vernachlässigt werden.

Aus der jeweiligen Peakbreite B ₂ folgt die Radlast F _z aus F _z = F _c x B ₂ + C _c , wobei der Faktor F _c die Steigung der innerhalb eines Toleranzbandes F _Tc liegenden Kalibrier- Kurve 10c angibt und C _c eine reifentypische Konstante darstellt. D.h. die Kalibrier-Kurve 10c ordnet der Peakbreite B ₂ in eindeutiger Weise eine Radlast F _z zu, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Radlast F _z folgt dabei zumindest für die in einem Fahrzeug relevanten Radlasten F _z , d.h. insbesondere für Radlasten F _z zwischen einem unbeladenen und einem voll beladenem Fahrzeug, aus der obigen linearen Zuordnung. Wird die Peakbreite B ₂ nicht an den

Punkten der betragsmäßig maximalen Steigung Si, S ₂ bestimmt, kann der Peakbreite B ₂ und dem x-Achsen- Abstand Bi über eine entsprechende Abbildungsmatrix eine Radlast F _z und eine Profiltiefe D zugeordnet werden, wobei die Abbildungsmatrix und die

Berechnung analog zum ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden kann.

Gemäß einer dritten Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, wird die

Tangentialbeschleunigung a _t über die Zeit t betrachtet und als Kennlinie K ₃ aufgetragen. Diese durchläuft innerhalb des Betrachtungsfensters 5 zunächst einen Hochpunkt, hat einen Nulldurchgang und geht in einen Tiefpunkt über, wobei der genaue Verlauf abhängig von der Orientierung des Reifen-Sensor-Moduls 3 relativ zur Drehrichtung des

Fahrzeugreifens 1 ist. Zur Bestimmung der Radlast F _z wird als ein erster

Betrachtungspunkt PA ₄ zunächst der Punkt mit der höchsten Tangentialbeschleunigung a _t j gewählt, also der Hochpunkt der Kennlinie K ₃ und als ein zweiter Betrachtungspunkt P _B4 der Punkt mit der niedrigsten Tangentialbeschleunigung a _{t 2} , d.h. der Tiefpunkt der Kennlinie K ₃ , wobei die maximale und die minimale Tangentialbeschleunigung (a _t j, a _ti2 ) aus einem über mehrere Reifenumdrehungen gewichtet gemittelten und/oder einem nach dem Prinzip des gleitenden Mittelwertes geglätteten Verlauf der erfassten

Tangentialbeschleunigung (a _t ) bestimmt werden. Dem x- Achsen- Abstand B ₃ zwischen dem ersten Betrachtungspunkte PA ₄ und dem zweiten Betrachtungspunkt P _ß4 kann in eindeutiger Weise durch die Kalibrier- Kurve lOd eine Radlast F _z zugeordnet werden, so dass gilt: F _z = F _d x B ₃ + C _d , wobei F _d die Steigung einer für diese dritte Ausführungsform bereitgestellten, innerhalb des Toleranzfensters F _Td liegenden Kalibrier- Kurve lOd für die Tangentialbeschleunigung a _t angibt und C _d eine reifentypische Konstante ist. Die Radlast F _z folgt dabei zumindest für die in einem Fahrzeug relevanten Radlasten F _z , d.h.

insbesondere für Radlasten F _z zwischen einem unbeladenen und einem voll beladenem Fahrzeug, aus der obigen linearen Zuordnung. Um die Signalgüte zu verbessern, kann zusätzlich vorgesehen sein, die Kennlinien Ki, K ₃ über mehrere Umdrehungen des Fahrzeugreifens 1 gewichtet zu mittein. In dem Fall wird dasselbe Betrachtungsfenster 5 über beispielsweise zehn Umdrehungen gewichtet gemittelt und aus der gemittelten Kennlinie Ki, K ₃ gemäß dem entsprechenden Ausführungsbeispiel die Radlast F _z bestimmt. Dadurch können insbesondere ein Rauschen sowie

Unregelmäßigkeiten im Signalverlauf unterdrückt werden. Zusätzlich kann auch ein gleitender Mittelwert zum Glätten der Kennlinien K _l5 K ₃ angewandt werden.

Ergänzend können zur Verbesserung der Genauigkeit weitere Einflüsse auf die Kennlinien Ki, K ₃ kompensiert werden. So haben beispielsweise ein Reifendruck p oder eine

Reifentemperatur T _R Einflüsse oder eine Radgeschwindigkeit VR auf die

Radialbeschleunigung a _r und die Tangentialbeschleunigung a _t . Diese können bei Kenntnis der jeweiligen Einflussgrößen vom Steuergerät 4 kompensiert werden, über im Steuergerät 4 hinterlegten Kennlinien, die den Einfluss des Reifendruckes p bzw. der Reifentemperatur T _R bzw. der Radgeschwindigkeit VR beschreiben.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugreifen

2 Reifeninnenseite

3 Reifen-Sensor-Modul

4 Steuergerät

5 Betrachtungsfenster

6 abfallende Flanke

7 ansteigende Flanke

8 Fahrbahn

9 Bodenaufstandsfläche

10 Kennlinienfeld

10a, 10b Iso-Linien

10c, lOd Kalibrier- Kurven

11 Peak

12 Lauf streifen

15 Kreuzungspunkt

20 Funksignal a, b, c, d Elemente der Abbildungsmatrix M a _r Radialbeschleunigung

a _t Tangentialbeschleunigung a _tj minimale Tangentialbeschleunigung a _tj2 maximale Tangentialbeschleunigung Bi, B ₂ , B ₃ x-Achsen- Abstand/Peakbreite

C _a , Cb, C _c , Cd reifentypische Konstanten

D Profiltiefe

F _c , F _d Steigung von 10c, lOd

FT _C , Fxd Toleranzband in 10c, lOd

F _z Radlast

H Peakhöhe

Ki, K ₃ Kennlinie K ₂ Ableitung von Ki

L Reifenlatschbereich

M Abbildungsmatrix

MP Messpunkt

p Reifendruck

P _A I, Pßi Betrachtungspunkt; i=l..4

S]/ S ₂ Änderung bzw. Steigung der Radialbeschleunigung an der abfallenden/ansteigenden Flanke 6/7 t Zeit

T _R Reifentemperatur

V Verschiebungsvektor

V _R Radgeschwindigkeit