DE102006030347A1 - Lenkbares Anhängerfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Anhängerfahrzeug zum Anhängen an ein Zugfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einem Lenkaktuator (25), der zur Einstellung eines Lenkwinkels an wenigstens zwei lenkbaren Rädern (13, 13a) dient. Der Lenkaktuator (25) wird elektrisch und/oder hydraulisch betrieben und erhält seine Energie aus einem am Anhängerfahrzeug (5, 6) angeordneten elektrischen und/oder hydraulischen Energiespeicher (21). Am Anhängerfahrzeug (5, 6) ist ferner eine als Generator betreibbare elektrische und/oder hydraulische Maschine (15) vorgesehen, die im Generatorbetriebszustand den elektrischen Energiespeicher (21) auflädt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Anhängerfahrzeug zum Anhängen an ein Zugfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einem Lenkaktuator, der zur Einstellung eines Lenkwinkels an wenigstens zwei lenkbaren Rädern dient.
- Ein solches Anhängerfahrzeug kann beispielsweise von einem Fahrschemel oder Dolly gebildet sein. Ein mit einem Lenkaktuator versehener lenkbarer Dolly ist aus der
US 6,450,523 B1 bekannt. Der Lenkaktuator ist von einem hydraulischen Lenkmotor gebildet. Beim Einstellen eines Lenkwinkels werden beide Achsen des Dollys nach Art einer Drehschemellenkung um einen gemeinsamen Schwenkzapfen geschwenkt. - Ausgehend hiervon, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Anhängerfahrzeug zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird durch ein Anhängerfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Lenkaktuator elektrisch und/oder hydraulisch betrieben wird und seine Energie aus einem am Anhängerfahrzeug angeordneten elektrischen und/oder hydraulischen Energiespeicher erhält. Am Anhängerfahrzeug ist ferner eine als Generator betreibbare elektri sche und/oder hydraulische Maschine vorgesehen, die im Generatorbetriebszustand den elektrischen bzw. hydraulischen Energiespeicher auflädt. Das Lenksystem des Anhängerfahrzeugs wird mithin elektrisch und/oder hydraulisch betrieben. Es besteht dabei die Möglichkeit, die elektrische bzw. hydraulische Maschine und/oder den Energiespeicher auch für weitere elektrische bzw. hydraulische Systeme des Anhängerfahrzeugs zu verwenden.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
- Vorteilhafterweise ist die elektrische und/oder hydraulische Maschine zwischen dem Generatorbetriebszustand und einem Motorbetriebszustand umschaltbar und treibt im Motorbetriebszustand antreibbare Räder des Anhängerfahrzeugs an. Somit kann die elektrische und/oder hydraulische Maschine im Generatorbetriebszustand dem Energiespeicher elektrische bzw. hydraulische Energie zuführen und im Motorbetriebszustand als Antriebaggregat verwendet werden, um das Zugfahrzeug zu unterstützen.
- Des Weiteren ist es möglich, die elektrische und/oder hydraulische Maschine zum Verzögern des Anhängerfahrzeugs in den Generatorbetrieb umzuschalten. Die kinetische Energie des Anhängerfahrzeugs wird dabei durch die im Generatorbetriebszustand befindliche elektrische und/oder hydraulische Maschine in Energie für den Energiespeicher umgewandelt und steht dann z.B. für das Lenken zur Verfügung.
- Ferner kann jedem antreibbaren Rad des Anhängerfahrzeugs eine separate elektrische und/oder hydraulische Maschine zugeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung sind die einzelnen Räder im Motorbetriebszustand der jeweiligen elektrischen und/oder hydraulischen Maschine unabhängig voneinander antreibbar und im Generatorbetriebszustand der jeweiligen elektrischen und/oder hydraulischen Maschine unabhängig voneinander verzögerbar.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 Ein Anhängerfahrzeug mit elektrischem Lenkaktuator in schematischer Darstellung in Draufsicht und -
2 eine schematische, blockschaltbildartige Darstellung des Anhängerfahrzeugs aus1 mit einem Drehschemellenksystem. - In
1 ist in schematischer Draufsicht ein Anhängerfahrzeug5 und beispielsgemäß ein Dolly oder Fahrschemel6 dargestellt. Der Fahrschemel6 weist eine Deichsel7 zum Anhängen des Fahrschemels6 an ein nicht näher dargestelltes Zugfahrzeug auf. Ein Fahrschemelrahmen8 trägt eine Sattelkupplung9 , die zur Aufnahme eines Königszapfens eines Sattelaufliegers dient. Auf diese Weise kann ein Sattelauflieger über den Fahrschemel6 an ein Zugfahrzeug angehängt werden. - Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrschemels
6 sind zwei in Längsrichtung10 mit Abstand zueinander angeordnete Achsen11 ,12 mit jeweils zwei Rädern13 ,13a vorgesehen. - Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die in Längsrichtung
10 näher an der Deichsel7 befindliche erste Achse11 als Antriebsachse ausgeführt, wobei jedem antreibbaren Rad13a der ersten Achse11 eine eigene elektrische Maschine15 zugeordnet ist. Die beiden elektrischen Maschinen15 können mit Hil fe einer Steuereinrichtung16 zwischen einem zum Antreiben der Räder13 der ersten Achse11 dienenden Motorbetriebszustand und einem Generatorbetriebszustand umgeschaltet werden. Die beiden elektrischen Maschinen15 können beispielsweise in Form von Radnabenmotoren ausgeführt sein. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Steuereinrichtung16 in1 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde und lediglich in2 dargestellt ist. - Befinden sich die beiden elektrischen Maschinen
15 im Generatorbetriebszustand wird die kinetische Energie des Fahrschemels6 in den elektrischen Maschinen15 in elektrische Energie umgewandelt und über punktiert dargestellte elektrische Versorgungsleitungen20 einem elektrischen Energiespeicher21 zugeführt. Als elektrischer Energiespeicher21 kann z. B. eine Batterie dienen. Im Motorbetriebszustand der elektrischen Maschinen15 wird die im elektrischen Energiespeicher21 vorhandene elektrische Energie zum Antreiben der antreibbaren Räder13a der ersten Achse11 verwendet. - Der Fahrschemel
6 ist erfindungsgemäß mit einem elektrischen Lenkaktuator25 versehen, der an zumindest zwei Rädern13 ,13a einer Achse11 bzw.12 einen Lenkwinkel einstellen kann. Dies ist in1 schematisch durch die Pfeile26 bis29 dargestellt. Zur Versorgung mit elektrischer Energie ist auch der elektrische Lenkaktuator25 über eine elektrische Versorgungsleitung20 mit dem elektrischen Energiespeicher21 verbunden. - Bei dem hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind alle vier Räder
13 ,13a beider Achsen11 ,12 als lenkbare Räder13 ,13a ausgeführt. In2 ist dies schematisch am Beispiel einer Drehschemellenkung dargestellt. Beide Achsen11 ,12 sind dabei jeweils drehbar auf einem Drehschemel30 bzw.31 gelagert. Die beiden Achsen11 ,12 können durch ihre drehbare Lagerung auf den Drehschemeln30 ,31 zur Einstellung eines Lenkwinkels verschwenkt werden, wobei sie gegenüber der Längsrichtung10 des Fahrschemels6 einen Winkel einnehmen, der ungleich 90° beträgt. Derartige Drehschemellenkungen sind an sich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht im Einzelnen erläutert. - Wie dies in
2 zu sehen ist, greift der elektrische Lenkaktuator25 an beiden Drehschemeln30 ,31 bzw. an beiden Achsen11 ,12 an und kann somit gleichzeitig an allen vier Rädern13 ,13a der beiden Achsen11 ,12 einen Lenkwinkel einstellen. - In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel wäre es auch möglich, anstelle eines einzigen elektrischen Lenkaktuators
25 mehrere Lenkaktuatoren vorzusehen, die jeweils einer Achse11 bzw.12 oder einem Rad zugeordnet sein können. Anstelle der hier beschriebenen Drehschemellenkung könnten damit auch Einzelradlenkungen oder Achsschenkellenkungen realisiert werden. - Die beiden elektrischen Maschinen
15 und der elektrische Energiespeicher21 sind nicht nur Bestandteil des Lenksystems des Fahrschemels6 , sondern dienen auch gleichzeitig als Antriebseinheit des Fahrschemels6 . Im Generatorbetriebszustand der elektrischen Maschinen15 wird der elektrische Energiespeicher21 aufgeladen, so dass elektrische Energie für das Betreiben des elektrischen Lenkaktuators25 zur Verfügung steht. Das Umschalten der elektrischen Maschinen15 vom Motorbetriebszustand in den Generatorbetriebszustand kann gezielt zur Verzögerung des Fahrschemels6 eingesetzt werden. Ein Umschalten der elektrischen Maschinen15 in den Generatorbetriebszustand kann demnach dann erfolgen, wenn der Lade zustand des elektrischen Energiespeichers einen Mindestwert unterschreitet und/oder wenn eine Verzögerung des Fahrschemels6 gewünscht ist. Dadurch, dass beiden antreibbaren Rädern13a der ersten Achse11 jeweils eine separate elektrische Maschine15 zugeordnet ist, können die beiden antreibbaren Räder13a der ersten Achse11 unabhängig voneinander angetrieben und/oder verzögert werden. Auf diese Weise kann durch unterschiedliche Antriebsmomente bzw. unterschiedliche Verzögerungsmomente an den beiden antreibbaren Rädern13a der ersten Achse11 unabhängig von der Ansteuerung des elektrischen Lenkaktuators25 eine Drehbewegung des Fahrschemels6 um seine Hochachse bewirkt werden. Dadurch kann der Lenkaktuator25 unterstützt werden. Ferner besteht durch diese Ausgestaltung die Möglichkeit, den Fahrschemel6 auch dann zu lenken, wenn ein Defekt im Lenkaktuator25 vorliegt. - Alternativ oder zusätzlich zu den beim beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten elektrischen Maschinen
15 könnten auch hydraulische Maschinen vorgesehen sein, die im Generatorbetriebszustand Hydraulikmedium unter Druck setzen und einem hydraulischen Energiespeicher – z.B. Blasenspeicher – zuführen. Im Motorbetriebeszustand treibt die hydraulische Maschine als Hydromotor die antreibbaren Fahrzeugräder13a an. Der Lenkaktuator ist dabei entsprechend hydraulisch betätigbar.
Claims (4)
- Anhängerfahrzeug zum Anhängen an ein Zugfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einem Lenkaktuator (
25 ), der zur Einstellung eines Lenkwinkels an wenigstens zwei lenkbaren Rädern (13 ,13a ) dient, wobei der Lenkaktuator (25 ) elektrisch und/oder hydraulisch betrieben wird und seine Energie aus einem am Anhängerfahrzeug (5 ,6 ) angeordneten elektrischen und/oder hydraulischen Energiespeicher (21 ) erhält, und wobei am Anhängerfahrzeug (5 ,6 ) eine als Generator betreibbare elektrische und/oder hydraulische Maschine (15 ) vorgesehen ist, die im Generatorbetriebszustand den elektrischen und/oder hydraulischen Energiespeicher (21 ) auflädt. - Anhängerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und/oder hydraulische Maschine (
15 ) zwischen dem Generatorbetriebszustand und einem Motorbetriebszustand umschaltbar ist und im Motorbetriebszustand antreibbare Räder (13a ) des Anhängerfahrzeugs (5 ,6 ) antreibt. - Anhängerfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und/oder hydraulische Maschine (
15 ) zum Verzögern des Anhängerfahrzeugs (5 ,6 ) in den Generatorbetrieb umgeschaltet werden kann. - Anhängerfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem antreibbaren Rad (
13a ) eine separate elektrische und/oder hydraulische Maschine (15 ) zugeordnet ist.
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Publications (1)
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