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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes eines Fahrzeugreifens.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes eines Fahrzeugreifens eines Fahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug mindestens einen Fahrzeugreifen aufweist;
- - Bereitstellen einer Auswertevorrichtung, wobei die Auswertevorrichtung zur Bestimmung eines Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens in Abhängigkeit einer physikalischen Messgröße des Fahrzeugs vorgesehen ist;
- - Bestimmen der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs;
- - Bestimmen des Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens in Abhängigkeit der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs mittels der Auswertevorrichtung.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen PKW, um einen LKW oder um ein Zweirad handeln.
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Bei der Auswertevorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Computervorrichtung handeln. Die Auswertevorrichtung ist insbesondere Bestandteil des Fahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes eines Fahrzeugreifens eines Fahrzeugs bekannt. Dabei ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, einen Abriebwert mindestens eines Fahrzeugreifens des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer physikalischen Messgröße des Fahrzeugs zu bestimmen.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes mindestens einen Fahrzeugreifens eines Fahrzeugs könnten Umstände, unter denen der Betrieb des Fahrzeugs erfolgt, bei der Bestimmung des Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens des Fahrzeugs unberücksichtigt bleiben. Diese Umstände könnten eine Auswirkung auf den Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens, aber keine Auswirkung auf die physikalische Messgröße des Fahrzeugs haben. Ein Abriebwert der in Abhängigkeit der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs, aber nicht unter Berücksichtigung dieser weiteren Umstände bestimmt würde, könnte mit einem Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens, der den tatsächlichen Abrieb des Fahrzeugreifens repräsentiert, nicht ausreichend genau übereinstimmen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes eines Fahrzeugreifens eines Fahrzeugs bereitzustellen, wobei mittels des Verfahrens ein Abriebwert bestimmt werden kann, wobei dieser Abriebwert einem solchen Abriebwert, der den tatsächlichen Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens repräsentiert, in einem höheren Maß entspricht, als es bei Abriebwerten der Fall ist, die gemäß der aus der Stand der Technik bekannten Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes bestimmt werden.
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Gelöst wird die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe dadurch, dass das Verfahren die folgenden weiteren Schritte aufweist:
- - Bestimmen einer dynamischen Radlast des Fahrzeugs;
- - Bestimmen eines weiteren Abriebwertes in Abhängigkeit der dynamischen Radlast;
- - Bestimmen eines veränderten Abriebwertes mittels der Auswertevorrichtung in Abhängigkeit des Abriebwertes und des weiteren Abriebwertes.
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Die Bestimmung eines weiteren Abriebwertes in Abhängigkeit des dynamischen Radlast wird insbesondere mittels der Auswertevorrichtung selbst vorgenommen.
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Bei der dynamischen Radlast des Fahrzeugs handelt es sich um eine tatsächliche, während eines Betriebs des Fahrzeugs auftretende oder gegebene Gewichtsverteilung oder Massenverteilung innerhalb des Fahrzeugs und an dem Fahrzeug. Diese Gewichtsverteilung oder diese Massenverteilung üben eine unmittelbare physische Wirkung auf Räder des Fahrzeugs und damit auf die Fahrzeugreifen des Fahrzeugs aus. Durch diese unmittelbare physische Wirkung auf die Fahrzeugreifen des Fahrzeugs kann beispielsweise ein veränderter und insbesondere höherer Abrieb eines Fahrzeugreifens bewirkt werden, als es bei einer anderen Gewichtsverteilung oder Massenverteilung der Fall wäre.
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Ein lediglich anhand der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs bestimmter Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens, der ohne die Berücksichtigung der dynamischen Radlast des Fahrzeugs bestimmt worden wäre, entspräche nicht ausreichend genau einem solchen Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens, der den tatsächlichen Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens repräsentiert.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach zunächst die dynamische Radlast des Fahrzeugs bestimmt und ein weiterer Abriebwert in Abhängigkeit der dynamischen Radlast bestimmt wird, wobei ein veränderter Abriebwert mittels der Auswertevorrichtung in Abhängigkeit des Abriebwertes und des weiteren Abriebwertes bestimmt wird, kann eine derartige Veränderung des Abriebwertes vorgenommen werden, dass der veränderte Abriebwert in einem höheren Maße mit einem solchen Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens übereinstimmt, der den tatsächlichen Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens repräsentiert.
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Hintergrund, warum der veränderte Abriebwert in einem höheren Maß mit dem Abriebwert, der den tatsächlichen Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens repräsentiert, übereinstimmt, ist die Berücksichtigung der dynamischen Radlast.
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Die dynamische Radlast kann beispielsweise mittels eines Modells berücksichtigt werden. Dabei kann der dynamischen Radlast und insbesondere einer Gewichtsverteilung oder einer Massenverteilung, die anhand der dynamischen Radlast bestimmbar sind und insbesondere bestimmt werden, ein physikalisch quantifizierbarer Einfluss auf den Abrieb der Fahrzeugreifens des Fahrzeugs zugeordnet werden. Die Bestimmung der Massenverteilung oder der Gewichtsverteilung anhand der dynamischen Radlast sowie die Berechnung des physikalisch quantifizierbaren Einflusses auf den Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens des Fahrzeugs erfolgt insbesondere mittels der Auswertevorrichtung.
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Der veränderte Abriebwert kann als korrigierter Abriebwert bezeichnet werden.
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Die Veränderung des zunächst bestimmten Abriebwertes, der lediglich Abhängigkeit der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs bestimmt worden ist, kann anhand eines Faktors oder anhand einer Addition eines Wertes erfolgen. Dabei kann der zunächst ermittelte Abriebwert beispielsweise um einen Wert von 0 % bis 100 % oder um mehr als 100 % verändert werden.
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Somit wird insgesamt ein Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens des Fahrzeugs ermittelt, wobei dieser Abriebwert in einem höheren Maß mit dem Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens übereinstimmt, der den tatsächlichen Abrieb des mindestens einen Fahrzeugreifens repräsentiert.
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Somit wird ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung eines Abriebwertes eines Fahrzeugreifens eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der physikalischen Messgröße des Fahrzeugs um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder um eine Z-Beschleunigung des Fahrzeugs. Eine Z-Beschleunigung des Fahrzeugs ist in Sinne der vorliegenden Erfindung eine Beschleunigung, die parallel zu einem Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs gerichtet ist.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren die folgenden weiteren Schritte auf:
- - Bestimmen einer räumlichen Neigung des Fahrzeugs;
- - Bestimmen der dynamischen Radlast des Fahrzeugs in Abhängigkeit der räumlichen Neigung des Fahrzeugs.
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Gemäß dieser Ausführungsform erfolgen die Schritte:
- - Bestimmen eines weiteren Abriebwertes in Abhängigkeit der dynamischen Radlast;
- - Bestimmen eines veränderten Abriebwertes mittels der Auswertevorrichtung in Abhängigkeit des Abriebwertes und des weiteren Abriebwertes,
wobei die dynamische Radlast zuvor in Abhängigkeit einer räumlichen Neigung des Fahrzeugs bestimmt worden ist.
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Bei der räumlichen Neigung des Fahrzeugs handelt es sich beispielsweise um eine Neigung des Fahrzeugs im Verhältnis zu dem Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs. Eine Neigung des Fahrzeugs kann anhand eines Winkels bestimmt werden, den eine Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs und der Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs einschließen. Beispielsweise kann die Neigung des Fahrzeugs auch anhand eines Winkels bestimmt werden, den eine Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs in Fahrtrichtung und der Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs einschließen. Der Geschwindigkeitsvektor in Fahrtrichtung liegt regelmäßig parallel zu der Fahrzeuglängsachse bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die dynamische Radlast in Abhängigkeit einer räumlichen Neigung des Fahrzeugs bestimmt wird, kann auf zuverlässige und aufwandsgeringe Weise die dynamische Radlast des Fahrzeugs bestimmt werden. Hintergrund des Umstands, dass die dynamische Radlast auf zuverlässige und aufwandsgeringe Weise anhand der räumlichen Neigung des Fahrzeugs, beispielsweise anhand eines Vergleichs der Fahrzeuglängsachse im Verhältnis zum Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs, bestimmt wird, ist der Umstand, dass eine Anordnung von Gewicht beispielsweise nur in einem Bereich eines Fahrzeugs vorgenommen wird. Die Anordnung eines Gewichtes beispielsweise in nur einem Bereich des Fahrzeugs führt dazu, dass das Fahrzeug an diesem Bereich in Richtung der Fahrbahn gedrückt wird. Dieses Drücken des Fahrzeugs in Richtung der Fahrbahn führt zu einer räumlichen Neigung der Fahrzeuglängsachse im Verhältnis zum Gravitationsvektor am Ort des Fahrzeugs.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren die folgenden weiteren Schritte auf:
- - Bestimmen einer Änderung einer räumlichen Neigung des Fahrzeugs;
- - Bestimmen der dynamischen Radlast des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs.
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Gemäß dieser Ausführungsform erfolgen die Schritte:
- - Bestimmen eines weiteren Abriebwertes in Abhängigkeit der dynamischen Radlast;
- - Bestimmen eines veränderten Abriebwertes mittels der Auswertevorrichtung in Abhängigkeit des Abriebwertes und des weiteren Abriebwertes,
wobei die dynamische Radlast zuvor in Abhängigkeit einer Änderung einer räumlichen Neigung des Fahrzeugs bestimmt worden ist.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die dynamische Radlast in Abhängigkeit einer Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs bestimmt wird, können Änderungen einer Gewichtsverteilung innerhalb eines Fahrzeugs, beispielsweise auch während einer Fahrt des Fahrzeugs, berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung von Änderungen der Gewichtsverteilung innerhalb eines Fahrzeugs führt zu einer präziseren und genaueren Bestimmung des weiteren Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung wird die Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs mittels einer Beschleunigungsmessvorrichtung bestimmt, wobei die Beschleunigungsmessvorrichtung entgegen einer Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise räumlich weitestmöglich von einem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs an dem Fahrzeug angeordnet ist oder derart an dem Fahrzeug angeordnet ist, dass sie einen Mindestabstand parallel zu der Längserstreckung zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs aufweist, wobei der Mindestabstand mindestens 10 % einer gesamten Längserstreckung des Fahrzeugs entspricht.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung wird die Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs mittels einer ersten Beschleunigungsmessvorrichtung und einer zweiten Beschleunigungsmessvorrichtung bestimmt, wobei die erste Beschleunigungsmessvorrichtung entgegen einer Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise räumlich weitestmöglich von einem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs an dem Fahrzeug angeordnet ist und die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung in Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise räumlich nächstmöglich zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs an dem Fahrzeug angeordnet ist, oder, die erste Beschleunigungsmessvorrichtung einen Mindestabstand parallel zu der Längserstreckung zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs aufweist, wobei der Mindestabstand mindestens 10 % einer gesamten Längserstreckung des Fahrzeugs entspricht und die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung einen Maximalabstand parallel zu der Längserstreckung zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs aufweist, wobei der Maximalabstand höchstens 40 % oder höchstens 50% einer gesamten Längserstreckung des Fahrzeugs entspricht.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs mittels einer ersten Beschleunigungsmessvorrichtung und einer zweiten Beschleunigungsmessvorrichtung bestimmt wird, wobei die erste Beschleunigungsmessvorrichtung entgegen einer Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise räumlich weitestmöglich von einem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs an dem Fahrzeug angeordnet ist und die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung in Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise räumlich nächstmöglich zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs an dem Fahrzeug angeordnet ist, oder, die erste Beschleunigungsmessvorrichtung einen Mindestabstand parallel zu der Längserstreckung zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs aufweist, wobei der Mindestabstand mindestens 10 % einer gesamten Längserstreckung des Fahrzeugs entspricht und die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung einen Maximalabstand parallel zu der Längserstreckung zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs aufweist, wobei der Maximalabstand höchstens 40 % oder höchstens 50% einer gesamten Längserstreckung des Fahrzeugs entspricht, kann die Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs präzise bestimmt werden. Hintergrund der präzisen Bestimmung der Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs ist der Umstand, dass die Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs mit Änderungen der messbaren Beschleunigungen an den Positionen der ersten Beschleunigungsmessvorrichtung und der zweiten Beschleunigungsmessvorrichtung einhergeht.
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Der Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs ist dabei der Massenschwerpunkt des Fahrzeugs, der vorliegt, bei einer Konfiguration des Fahrzeugs zu einem Betriebsstart, beispielsweise ohne zusätzliche Lasten, ohne Treibstoff und ohne Passagiere.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren die folgenden weiteren Schritte auf:
- - Bestimmen eines weiteren Fahrparameters des Fahrzeugs;
- - Verändern des veränderten Abriebwertes in Abhängigkeit des weiteren Fahrparameters des Fahrzeugs.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach der veränderte Abriebwert in Abhängigkeit eines weiteren Fahrparameters des Fahrzeugs verändert wird, kann eine weitere Korrektur des Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens derart vorgenommen werden, dass dieser weitere veränderte Abriebwert in einem noch höheren Maße mit dem tatsächlichen Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens übereinstimmt.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem weiteren Fahrparameter des Fahrzeugs um einen Radstand des Fahrzeugs, eine Spurbreite des Fahrzeugs, ein Gewicht des Fahrzeugs, eine statische Radlast des Fahrzeugs, einen Sturz des Fahrzeugs, einen Schräglauf des Fahrzeugs, eine Antriebsart des Fahrzeugs, ein Antriebskonzept des Fahrzeugs, eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, eine Umgebungsfeuchtigkeit des Fahrzeugs, eine Fahrbahnrauigkeit einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, eine Reifengröße des mindestens einen Fahrzeugreifens, einen Reifendruck des mindestens einen Fahrzeugreifens, eine Reifentemperatur des mindestens einen Fahrzeugreifens, eine Profilgeometrie des mindestens einen Fahrzeugreifens, eine Profiltiefe des mindestens einen Fahrzeugreifens, ein Laufstreifenmaterial des mindestens einen Fahrzeugreifens und/oder eine Reifensteifigkeit des mindestens einen Fahrzeugreifens.
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Die Umgebungsfeuchtigkeit kann beispielsweise anhand eines Regens, eines Nebels, oder einer Luftfeuchtigkeit bestimmt werden. Bei dem Antriebskonzept handelt es sich beispielsweise um das Bremskonzept oder das Rekuperationskonzept des Fahrzeugs. Ein Rekuperationskonzept betrifft die Wiedergewinnung von Energie anhand kinetischer Energie aus seiner Fahrtbewegung.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung wird die dynamische Radlast jeweils für einen vollständigen Fahrtzyklus des Fahrzeugs bestimmt. Bei einem Fahrtzyklus des Fahrzeugs handelt es sich um eine Bewegung des Fahrzeugs von einem Fahrtbeginn bis zu einem Fahrtende des Fahrzeugs.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten, auf die die Erfindung in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt:
- 1: Eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs;
- 2: Eine weitere schematische Darstellung des Fahrzeugs.
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In der 1 ist ein Fahrzeug 1 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist mindestens einen Fahrzeugreifen 2 auf. Erfindungsgemäß wird eine Auswertevorrichtung 3 bereitgestellt. Dabei ist die Auswertevorrichtung 3 zur Bestimmung eines Abriebwertes des mindestens einen Fahrzeugreifens 2 in Abhängigkeit einer physikalischen Messgröße des Fahrzeug 1 vorgesehen. Gemäß der Darstellung in der 1 ist die Auswertevorrichtung 3 innerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet. Erfindungsgemäß wird eine physikalische Messgröße des Fahrzeugs 1 bestimmt. Ferner wird erfindungsgemäß ein Abriebwert des mindestens einen Fahrzeugreifens 2 in Abhängigkeit der physikalischen Messgröße 3 des Fahrzeugs 1 mittels der Auswertevorrichtung 1 bestimmt.
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Weiter wird erfindungsgemäß eine dynamischen Radlast des Fahrzeugs 1 bestimmt, wobei ein weiterer Abriebwert in Abhängigkeit der dynamischen Radlast insbesondere mittels der Auswertevorrichtung 3 bestimmt wird.
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Erfindungsgemäß wird ein veränderter Abriebwert mittels der Auswertevorrichtung 3 in Abhängigkeit des Abriebwertes und des weiteren Abriebwertes bestimmt.
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Insbesondere wird eine räumliche Neigung des Fahrzeugs 1 anhand eines Vergleichs einer Fahrzeuglängsachse 4 im Verhältnis zu einem Gravitationsvektor 5 am Ort 6 des Fahrzeugs 1 bestimmt. Dabei wird die dynamische Radlast des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit der räumlichen Neigung des Fahrzeugs 1 bestimmt.
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In der 2 ist das Fahrzeug 1 weiter schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 2 kann eine Änderung der räumlichen Neigung des Fahrzeugs 1 insbesondere mittels einer ersten Beschleunigungsmessvorrichtung 7 und einer zweiten Beschleunigungsmessvorrichtung 8 bestimmt werden. Dabei ist die erste Beschleunigungsmessvorrichtung 7 entgegen einer Längserstreckungsrichtung 9 des Fahrzeugs 1 vorzugsweise räumlich weitestmöglich von einem Ursprungsmassenschwerpunkt 10 des Fahrzeugs 1 an dem Fahrzeug 1 angeordnet. Die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung 8 ist insbesondere in Längserstreckungsrichtung 9 des Fahrzeugs 1 vorzugsweise räumlich nächstmöglich zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt 10 des Fahrzeugs an dem Fahrzeug 1 angeordnet.
Die erste Beschleunigungsmessvorrichtung 7 kann einen Mindestabstand 11 parallel zu einer Längserstreckung 12 zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt 10 des Fahrzeugs 1 aufweisen, wobei der Mindestabstand 11 mindestens 10 % einer gesamten Längserstreckung 12 des Fahrzeugs 1 entspricht, und die zweite Beschleunigungsmessvorrichtung 8 kann einen Maximalabstand 13 parallel zu der gesamten Längserstreckung 12 zu dem Ursprungsmassenschwerpunkt 10 des Fahrzeugs 1 aufweisen, wobei der Maximalabstand 13 höchstens 40 % oder höchstens 50% der gesamten Längserstreckung 12 des Fahrzeugs 1 entspricht. Die Längserstreckung 12, die der gesamten Längserstreckung entspricht, erstreckt sich parallel zu der Längserstreckungsrichtung 9.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugreifen
- 3
- Auswertevorrichtung
- 4
- Fahrzeuglängsachse
- 5
- Gravitationsvektor
- 6
- Ort des Fahrzeugs
- 7
- Erste Beschleunigungsmessvorrichtung
- 8
- Zweite Beschleunigungsmessvorrichtung
- 9
- Längserstreckungsrichtung des Fahrzeugs
- 10
- Ursprungsmassenschwerpunkt des Fahrzeugs
- 11
- Mindestabstand
- 12
- Gesamte Längserstreckung des Fahrzeugs
- 13
- Maximalabstand