DE10019817A1 - Kraftfahrzeug mit Anhängefahrzeug - Google Patents

Kraftfahrzeug mit Anhängefahrzeug

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DE10019817A1 DE2000119817 DE10019817A DE10019817A1 DE 10019817 A1 DE10019817 A1 DE 10019817A1 DE 2000119817 DE2000119817 DE 2000119817 DE 10019817 A DE10019817 A DE 10019817A DE 10019817 A1 DE10019817 A1 DE 10019817A1
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    • B60W30/18036—Reversing

Abstract

Ein Kraftfahrzeug (10) mit einem gelenkig an das Kraftfahrzeug (10) angeschlossenen Anhängefahrzeug (12), einer Lenkeinrichtung (14) zur Lenkung des Kraftfahrzeugs (10) einer Bremseinrichtung (16) zum Abbremsen der Räder (18; 22) des Kraftfahrzeugs (10) und des Anhängefahrzeugs (12), zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Winkelmesseinrichtung (30) vorhanden ist, die Signale bezüglich des jeweiligen Lenkwinkels (alpha 1) zwischen Geradeausfahrrichtung (F) des Kraftfahrzeugs (10) und dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder (18.1) des Kraftfahrzeugs (10) oder dem Lenkeinschlag des Lenkrades der Lenkeinrichtung (14) abgibt, eine zweite Winkelmesseinrichtung (40) vorhanden ist, die Signale bezüglich des sich bei Kurvenfahrten einstellenden Anhängerwinkels (beta 1) zwischen der theoretischen Geradeausfahrrichtung (F) des Kraftfahrzeugs (10) und der theoretischen Geradeausfahrrichtung (A) des Anhängefahrzeugs (12) abgibt, eine Steuereinrichtung (24) vorhanden ist, die die Signale der ersten und/oder zweiten Winkelmesseinrichtung (30; 40) auswertet und die die Bremseinrichtung (16) in Abhängigkeit der Auswertung mit Signalen beaufschlagt, derart, dass bei einem Anhängerwinkel (beta 1), der größer ist als der Lenkwinkel (alpha 1), das heißt ein übersteuertes Fahrverhalten vorliegt, ein oder mehrere auf der Kurvenaußenseite vorhandene/s Rad/Räder (22.1) des Anhängerfahrzeugs (12) gebremst wird/werden oder bei einem Anhängerwinkel, der kleiner ist als der Lenkwinkel, ein untersteuertes ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem gelenkig an dem Kraftfahrzeug angeschlossenen Anhängefahrzeug, einer Lenkeinrichtung zur Lenkung des Kraftfahrzeugs und einer Bremseinrichtung zum Abbremsen der Räder des Kraftfahrzeugs und des Anhängefahrzeugs.
STAND DER TECHNIK
Es sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen zur Stabilisierung in kritischen Situationen, beispielsweise Kurvenfahrten, in Abhängigkeit der jeweils vorhandenen Schlupfverhältnisse zwischen Boden und Rädern die einzelnen Räder jeweils gebremst oder angetrieben werden.
Weiterhin sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen zur Erhöhung der Sicherheit in kritischen Situationen die Verteilung der Antriebskräfte auf Vorder- und Hinterachse variiert werden kann.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit Anhängefahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, das ein verbessertes Fahrverhalten zeigt und das insbesondere beim Rückwärtsfahren ein Untersteuerungs- beziehungsweise Übersteuerungsfahrverhalten entgegenwirkt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der anhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass
  • - eine erste Winkelmesseinrichtung vorhanden ist, die Signale bezüglich des jeweiligen Lenkwinkels zwischen Geradeausfahrrichtung des Kraftfahrzeugs und dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs oder dem Lenkeinschlag des Lenkrades der Lenkeinrichtung abgibt,
  • - eine zweite Winkelmesseinrichtung vorhanden ist, die Signale bezüglich des sich bei Kurvenfahrten einstellenden Anhängerwinkels zwischen der theoretischen Geradeausfahr­ richtung des Kraftfahrzeugs und der theoretischen Geradeaus­ fahrrichtung des Anhängefahrzeugs abgibt,
  • - eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die die Signale der ersten und/oder zweiten Winkelmesseinrichtung auswertet und die die Bremseinrichtung in Abhängigkeit der Auswertung mit Signalen beaufschlagt, derart, dass
  • - bei einem Anhängerwinkel der größer ist als der Lenkwinkel, das heißt ein übersteuertes Fahrverhalten vorliegt, ein oder mehrere auf der Kurvenaußenseite vorhandenes Rad/Räder des Anhängefahrzeugs gebremst wird/werden oder
  • - bei einem Anhängerwinkel der kleiner ist als der Lenkwinkel, ein untersteuertes Fahrverhalten vorliegt, ein oder mehrere auf der Kurveninnenseite vorhandenes Rad/Räder des Anhängefahrzeugs gebremst wird/werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug wird dem Untersteuerungs- beziehungsweise Übersteuerungsverhalten von Kraftfahrzeugen mit Anhängefahrzeugen beim Rückwärtsfahren wirkungsvoll entgegengewirkt.
Die Kraftfahrzeuge können hierbei beispielsweise als Sattelschlepper mit einem über einen Königszapfen angeschlossenen Auflieger oder als Kraftfahrzeug mit normalem Anhängefahrzeug ausgebildet sein.
Als Nebeneffekt zeigt sich bei einem Kraftfahrzeug mit Anhängefahrzeug der erfindungsgemäßen Art eine erhöhte Spurstabilisierung.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung zu- und abschaltbar ausgebildet ist.
Die Räder des Anhängefahrzeugs können jeweils steuerbar auf einer Seite einzeln oder zu mehreren bremsbar ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Höhe des Bremsdrucks in Abhängigkeit der Differenz von Anhängerwinkel und Lenkwinkel gesteuert. Eine besonders einfache Art der Steuerung, die besonders wirtschaftlich umzusetzen ist zeichnet sich dadurch aus, dass die Höhe des Bremsdrucks proportional zur Differenz von Anhängerwinkel und Lenkwinkel gesteuert wird.
Zur Auswertung und Bearbeitung der von den Winkelmessein­ richtungen abgegebenen Signale und zur Ansteuerung der Bremseinrichtung kann eine Steuereinrichtung eingesetzt werden, die bevorzugt elektronische Bauteile aufweist. Dadurch ist eine wirtschaftliche Herstellung, eine dauerhafte Funktionalität und praktisch eine Wartungs­ freiheit der Einrichtungen umsetzbar.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung die Bremsung des/der Rades/Räder erst auslöst, wenn der Differenzwinkel außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Stabilisierung der Fahrt eines Kraftfahrzeugs mit Anlieger ist durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 10 gegeben.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der jeweilige Lenkwinkel zwischen Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs und dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs gemessen wird,
  • - der jeweilige Anhängerwinkel zwischen der theoretischen Geradeausfahrrichtung des Kraftfahrzeugs und der theoretischen Geradeausfahrrichtung des Anhängefahrzeugs gemessen wird,
  • - in Abhängigkeit der Differenz zwischen Lenkwinkel und Anhängerwinkel das Rad beziehungsweise die Räder des Anhängefahrzeugs einseitig gebremst wird/werden und zwar für den Fall β < α das/die auf der Kurveninnenseite liegende/liegenden Rad/Räder gebremst wird/werden oder für den Fall β < α das/die auf der Kurvenaußenseite liegende/liegenden Rad/Räder gebremst wird/werden.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkma­ le sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungs­ beispiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei­ terbildungen derselben werden im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entneh­ menden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Fig. 1 schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Anhängefahrzeug, bei dem die Räder des Anhängefahrzeugs in Abhängigkeit der Differenz des Lenkwinkels und des Anhängerwinkels gebremst werden,
Fig. 2 schematische Untersicht auf das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 bei Geradeausfahrt,
Fig. 3 schematische Untersicht auf das Fahrzeug gemäß Fig. 2 beim Rückwärtsfahren im Übersteuerungsbereich und
Fig. 4 schematische Untersicht auf das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 2 beim Rückwärtsfahren im Untersteue­ rungsbereich.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein Kraftfahrzeug 10 ist als Sattelschlepper ausgebildet. Im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs 10 ist oberseitig über eine Gelenkeinrichtung 26 ein Anhängefahrzeug 12 (Auflieger) gelenkig angeschlossen. Die Gelenkeinrichtung 26 kann beispielsweise als sogenannter "Königszapfen" ausgebildet sein. Die Gelenkeinrichtung 26 erlaubt eine unterschiedliche Knickbildung zwischen Kraftfahrzeug 10 und Anhängefahrzeug 12.
Weiterhin ist in Fig. 1 schematisch eine Lenkeinrichtung 14 des Kraftfahrzeugs 10 dargestellt, das auf zwei über eine gemeinsame Vorderachse miteinander verbundene Lenkräder 18.1 einwirkt, wodurch unterschiedliche Lenkstellungen der Räder 18.1 hinsichtlich der Geradeausfahrrichtung F des Kraft­ fahrzeugs 10 hergestellt werden können. Am Kraftfahrzeug 10 ist eine in den Figuren schematisch dargestellte Winkelmes­ seinrichtung 30 vorhanden, die den sich einstellenden spitzen Winkel α 1 der Räder 18.1 aufgrund eines Lenk­ einschlages bezüglich der Geradeausfahrrichtung F ermittelt. Die Winkelmesseinrichtung 30 gibt ihre Signale an eine Steuereinrichtung 24 ab.
Weiterhin ist eine in den Figuren schematisch dargestellte zweite Winkelmesseinrichtung 40 vorhanden, die den spitzen Winkel β 1 zwischen der Geradeausfahrrichtung F des Kraftfahrzeugs 10 und der theoretischen Geradeausfahr­ richtung A des Anhängefahrzeugs 12 bei Kurvenfahrten, das heißt den Knickwinkel zwischen Kraftfahrzeug 10 und Anhängefahrzeug 12, misst.
Es ist auch möglich, den Lenkwinkel α des Einschlages des Lenkrades der Lenkeinrichtung oder des Rades direkt mit dem Winkel β zu vergleichen.
Die zweite Winkelmesseinrichtung 40 gibt ihre Signale ebenfalls an die Steuereinrichtung 24 ab.
Das Kraftfahrzeug 10 weist weiterhin noch über eine Hinterachse verbundene nicht lenkbare Räder 18 auf.
Der Anhängefahrzeug 12 besitzt über zwei Achsen auf beiden Längsseiten jeweils zwei angeschlossene nicht lenkbare Räder 22.1 beziehungsweise 22.2.
Schließlich ist in den Figuren noch schematisch am Anhänge­ fahrzeug 12 eine Bremseinrichtung 16 angegeben, die auf die einzelnen Räder 22.1 beziehungsweise 22.2 des Anhänge­ fahrzeugs 12 einwirkt und einen Bremsdruck auf diese Räder aufbauen kann.
Eine Bremseinrichtung für das Kraftfahrzeug 10, die immer zwingend vorhanden ist, ist in den Figuren aus Übersicht­ lichkeitsgründen nicht dargestellt. Die Aggregate zum Betreiben der Bremseinrichtung 16 sind ebenfalls nicht näher dargestellt. Deren Ausbildung und Anordnung stellt für den Fachmann kein Problem dar.
Die Bremseinrichtung 16 erhält Signale von der Steuerein­ richtung 24 und steuert daraufhin je nach Fallkonstellation - was weiter unten beschrieben - die Räder 22.1 beziehungsweise 22.2 des Anhängefahrzeugs 12 an.
Der Lenkwinkel α 1, α 2, das heißt der spitze Winkel zwischen der Geradeausfahrrichtung F des Kraftfahrzeugs 10 und der eingeschlagenen Stellung des Rades 18.1 beziehungsweise des Einschlages des Lenkrades und der Anhängerwinkel β 1, β 2, das heißt der spitze Winkel zwischen der gedachten Geradeausfahrrichtung F des Kraftfahrzeugs 10 und der gedachten Geradeausfahrrichtung A des Anhängefahrzeugs 12 bei geknickter Stellung kann nun unterschiedliche Werte annehmen.
Die Fig. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 10 mit Anhängefahrzeug 12 in Geradeausfahrrichtung.
Die Fig. 3 und 4 zeigen das Kraftfahrzeug 10 in einem beispielhaften Rückwärtsfahrzustand bei eingeschlagenem Rad 18.1 und unterschiedlicher Knickstellung des Anhängefahrzeugs 12.
So ist in Fig. 3 ein sogenannter Übersteuerungszustand dargestellt. Der Winkel α 1 des Rades 18.1 oder des Lenkeinschlages ist kleiner als der Anhängerwinkel β 1. Diese Stellung wird von der ersten Winkelmesseinrichtung 30 und der zweiten Winkelmesseinrichtung 40 detektiert und an die Steuereinrichtung 24 gemeldet. Die Steuereinrichtung 24 wertet die Signale aus und veranlasst für den in Fig. 3 dargestellten Fall, dass die Bremseinrichtung 16 die auf der Kurvenaußenseite liegenden Räder 22.1 des Anhängefahrzeugs 12 bremst. Diese Bremsung wird solange vorgenommen, bis der Winkel α 1 in einem vorgegebenen Toleranzbereich mit dem Winkel β 1 übereinstimmt. Dadurch kommt es zu einer stabilen Kurvenrückwärtsfahrt.
In Fig. 4 ist schematisch der Fahrzustand im sogenannten Untersteuerungsbereich dargestellt, das heißt der Lenkwinkel α 2 des Rades 18.1 ist größer als der Anhängerwinkel β 2. In diesem Fall veranlasst die Steuereinrichtung 24 die Bremseinrichtung 16, die auf der Kurveninnenseite angeordneten Räder 22.2 des Anhängefahrzeugs 12 abzubremsen. Der Bremsvorgang erfolgt auch hier solange, bis der Winkel α 2 beziehungsweise β 2 übereinstimmen.
Bevorzugt wird die Höhe des Bremsdruckes proportional zur Differenz zwischen dem Winkel β und α eingestellt, das heißt bei großer Differenz wird ein hoher Bremsdruck aufgebaut und bei geringer Differenz wird der Bremsdruck entsprechend vermindert.
Mit dem dargestellten Kraftfahrzeug werden Übersteuerungs- beziehungsweise Untersteuerungs-Tendenzen von Kraftfahrzeugen mit Anhängefahrzeugen beim Rückwärtsfahren deutlich entgegengewirkt, was die Fahrsicherheit stark erhöht. Als Nebeneffekt ist darüber hinaus noch eine zusätzliche Spurstabilisierung festzustellen.

Claims (10)

  1. 01) Kraftfahrzeug (10) mit
    • - einem gelenkig an das Kraftfahrzeug (10) angeschlossenen Anhängefahrzeug (12),
    • - einer Lenkeinrichtung (14) zur Lenkung des Kraftfahrzeugs (10)
    • - einer Bremseinrichtung (16) zum Abbremsen der Räder (18; 22) des Kraftfahrzeugs (10) und des Anhängefahrzeugs (12),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    • - eine erste Winkelmesseinrichtung (30) vorhanden ist, die Signale bezüglich des jeweiligen Lenkwinkels (α 1, α 2) zwischen Geradeausfahrrichtung (F) des Kraft­ fahrzeugs (10) und dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder (18.1) des Kraftfahrzeugs (10) oder dem Lenkeinschlag des Lenkrades der Lenkeinrichtung (14) abgibt,
    • - eine zweite Winkelmesseinrichtung (40) vorhanden ist, die Signale bezüglich des sich bei Kurvenfahrten einstellenden Anhängerwinkels (β 1, β 2) zwischen der theoretischen Geradeausfahrrichtung (F) des Kraftfahrzeugs (10) und der theoretischen Geradeausfahr­ richtung (A) des Anhängefahrzeugs (12) abgibt,
    • - eine Steuereinrichtung (24) vorhanden ist, die die Signale der ersten und/oder zweiten Winkelmesseinrichtung (30; 40) auswertet und die die Bremseinrichtung (16) in Abhängigkeit der Auswertung mit Signalen beaufschlagt, derart, dass
    • - bei einem Anhängerwinkel (β 1), der größer ist als der Lenkwinkel (α 1), das heißt ein übersteuertes Fahrverhalten vorliegt, ein oder mehrere auf der Kurvenaußenseite vorhandenes Rad/Räder (22.1) des Anhängefahrzeugs (12) gebremst wird/werden oder
    • - bei einem Anhängerwinkel (β 2), der kleiner ist als der Lenkwinkel (α 2), ein untersteuertes Fahrverhalten vorliegt, ein oder mehrere auf der Kurveninnenseite vorhandenes Rad/Räder (22.2) des Anhängefahrzeugs (12) gebremst wird/werden.
  2. 02) Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) zu- und abschaltbar ausgebildet ist.
  3. 03) Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (22.1; 22.2) des Anhängefahrzeugs (12) jeweils steuerbar auf einer Seite des Anhängefahrzeugs (12) einzeln oder zu mehreren bremsbar ausgebildet sind.
  4. 04) Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Bremsdrucks auf die Räder des Anhängefahrzeugs (12) in Abhängigkeit der Differenz von Anhängerwinkel (β) und Lenkwinkel (α) gesteuert wird.
  5. 05) Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Bremsdrucks proportional zur Differenz von Anhängerwinkel (β) und Lenkwinkel (α) gesteuert wird.
  6. 06) Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Winkelmesseinrichtung (30) den Lenkwinkel (α) anhand der Drehstellung des Lenkrades der Lenkeinrichtung (14) des Kraftfahrzeugs (10) bestimmt.
  7. 07) Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) beim Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs (10) mit Anhängefahrzeug (12) aktiviert wird.
  8. 08) Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) elektronische Bauteile aufweist.
  9. 09) Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) die Bremsung des/der Rades/Räder (22.1, 22.2) erst auslöst, wenn der Differenzwinkel außerhalb eines vorgegebenen Toleranz­ bereiches liegt.
  10. 10) Verfahren zur Stabilisierung eines Kraftfahrzeugs (10) mit Anhängefahrzeug (12) während einer Kurvenfahrt, dadurch gekennzeichnet, dass
    • - der jeweilige Lenkwinkel (α) zwischen Geradeausfahrt (F) des Kraftfahrzeugs (10) und dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder (18.1) des Kraftfahrzeugs (10) oder des Lenkeinschlages des Lenkrades der Lenkeinrichtung (14) gemessen wird,
    • - der jeweilige Anhängerwinkel (β) zwischen der theoretischen Geradeausfahrrichtung (F) des Kraftfahrzeugs (10) und der theoretischen Geradeausfahr­ richtung (A) des Anhängefahrzeugs (12) gemessen wird,
    • - in Abhängigkeit der Differenz zwischen Lenkwinkel (α) und Anhängerwinkel (β) das Rad beziehungsweise die Räder (22.1; 22.2) des Anhängefahrzeugs (12) einseitig gebremst wird/werden und zwar für den Fall β < α das/die auf der Kurveninnenseite liegende/liegenden Rad/Räder gebremst wird/werden oder für den Fall β < α das/die auf der Kurvenaußenseite liegende/liegenden Rad/Räder gebremst wird/werden.
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