DE102006030347A1

DE102006030347A1 - Lenkbares Anhängerfahrzeug

Info

Publication number: DE102006030347A1
Application number: DE200610030347
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. Feldhaus; Jens Dipl.-Ing. Hamester; Hans-Christian Prof. Dr. Pflug
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-03

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 aus 1 mit einem Drehschemellenksystem.
In 1 ist in schematischer Draufsicht ein Anhängerfahrzeug 5 und beispielsgemäß ein Dolly oder Fahrschemel 6 dargestellt. Der Fahrschemel 6 weist eine Deichsel 7 zum Anhängen des Fahrschemels 6 an ein nicht näher dargestelltes Zugfahrzeug auf. Ein Fahrschemelrahmen 8 trägt eine Sattelkupplung 9, die zur Aufnahme eines Königszapfens eines Sattelaufliegers dient. Auf diese Weise kann ein Sattelauflieger über den Fahrschemel 6 an ein Zugfahrzeug angehängt werden.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrschemels 6 sind zwei in Längsrichtung 10 mit Abstand zueinander angeordnete Achsen 11, 12 mit jeweils zwei Rädern 13, 13a vorgesehen.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die in Längsrichtung 10 näher an der Deichsel 7 befindliche erste Achse 11 als Antriebsachse ausgeführt, wobei jedem antreibbaren Rad 13a der ersten Achse 11 eine eigene elektrische Maschine 15 zugeordnet ist. Die beiden elektrischen Maschinen 15 können mit Hil fe einer Steuereinrichtung 16 zwischen einem zum Antreiben der Räder 13 der ersten Achse 11 dienenden Motorbetriebszustand und einem Generatorbetriebszustand umgeschaltet werden. Die beiden elektrischen Maschinen 15 können beispielsweise in Form von Radnabenmotoren ausgeführt sein. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Steuereinrichtung 16 in 1 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde und lediglich in 2 dargestellt ist.
Befinden sich die beiden elektrischen Maschinen 15 im Generatorbetriebszustand wird die kinetische Energie des Fahrschemels 6 in den elektrischen Maschinen 15 in elektrische Energie umgewandelt und über punktiert dargestellte elektrische Versorgungsleitungen 20 einem elektrischen Energiespeicher 21 zugeführt. Als elektrischer Energiespeicher 21 kann z. B. eine Batterie dienen. Im Motorbetriebszustand der elektrischen Maschinen 15 wird die im elektrischen Energiespeicher 21 vorhandene elektrische Energie zum Antreiben der antreibbaren Räder 13a der ersten Achse 11 verwendet.
Der Fahrschemel 6 ist erfindungsgemäß mit einem elektrischen Lenkaktuator 25 versehen, der an zumindest zwei Rädern 13, 13a einer Achse 11 bzw. 12 einen Lenkwinkel einstellen kann. Dies ist in 1 schematisch durch die Pfeile 26 bis 29 dargestellt. Zur Versorgung mit elektrischer Energie ist auch der elektrische Lenkaktuator 25 über eine elektrische Versorgungsleitung 20 mit dem elektrischen Energiespeicher 21 verbunden.
Bei dem hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind alle vier Räder 13, 13a beider Achsen 11, 12 als lenkbare Räder 13, 13a ausgeführt. In 2 ist dies schematisch am Beispiel einer Drehschemellenkung dargestellt. Beide Achsen 11, 12 sind dabei jeweils drehbar auf einem Drehschemel 30 bzw. 31 gelagert. Die beiden Achsen 11, 12 können durch ihre drehbare Lagerung auf den Drehschemeln 30, 31 zur Einstellung eines Lenkwinkels verschwenkt werden, wobei sie gegenüber der Längsrichtung 10 des Fahrschemels 6 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 Lenkaktuator 25 an beiden Drehschemeln 30, 31 bzw. an beiden Achsen 11, 12 an und kann somit gleichzeitig an allen vier Rädern 13, 13a der beiden Achsen 11, 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 Achse 11 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 Energiespeicher 21 sind nicht nur Bestandteil des Lenksystems des Fahrschemels 6, sondern dienen auch gleichzeitig als Antriebseinheit des Fahrschemels 6. Im Generatorbetriebszustand der elektrischen Maschinen 15 wird der elektrische Energiespeicher 21 aufgeladen, so dass elektrische Energie für das Betreiben des elektrischen Lenkaktuators 25 zur Verfügung steht. Das Umschalten der elektrischen Maschinen 15 vom Motorbetriebszustand in den Generatorbetriebszustand kann gezielt zur Verzögerung des Fahrschemels 6 eingesetzt werden. Ein Umschalten der elektrischen Maschinen 15 in den Generatorbetriebszustand kann demnach dann erfolgen, wenn der Lade zustand des elektrischen Energiespeichers einen Mindestwert unterschreitet und/oder wenn eine Verzögerung des Fahrschemels 6 gewünscht ist. Dadurch, dass beiden antreibbaren Rädern 13a der ersten Achse 11 jeweils eine separate elektrische Maschine 15 zugeordnet ist, können die beiden antreibbaren Räder 13a der ersten Achse 11 unabhängig voneinander angetrieben und/oder verzögert werden. Auf diese Weise kann durch unterschiedliche Antriebsmomente bzw. unterschiedliche Verzögerungsmomente an den beiden antreibbaren Rädern 13a der ersten Achse 11 unabhängig von der Ansteuerung des elektrischen Lenkaktuators 25 eine Drehbewegung des Fahrschemels 6 um seine Hochachse bewirkt werden. Dadurch kann der Lenkaktuator 25 unterstützt werden. Ferner besteht durch diese Ausgestaltung die Möglichkeit, den Fahrschemel 6 auch dann zu lenken, wenn ein Defekt im Lenkaktuator 25 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 Fahrzeugräder 13a an. Der Lenkaktuator ist dabei entsprechend hydraulisch betätigbar.

Claims

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.