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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Steuern eines Gespanns bestehend aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, der mittels eines an einer Deichsel angeordneten Anhängermauls an einer am Zugfahrzeug angeordneten Anhängerkupplung angehängt ist, wobei das Zugfahrzeug durch Vorgeben eines Lenkwinkels entlang einer Bahn gesteuert wird.
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Stand der Technik
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Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beim Fahren eines Gespanns aus Zugfahrzeug und Anhänger ergeben sich besondere Anforderungen an den Fahrer. So folgt der Anhänger beispielsweise bei einer Kurvenfahrt üblicherweise nicht der Bahn des Zugfahrzeugs, sondern bewegt sich entlang einer weiter innen liegenden Bahn, so dass es leicht zu Kollisionen mit Sach- oder Personenschäden kommen kann, wenn der Fahrer das besondere Verhalten seines Gespanns bei der Kurvenfahrt nicht berücksichtigt oder falsch einschätzt. Beim Rangieren und insbesondere beim Rückwärtsfahren ergibt sich darüber hinaus das Problem, dass es um das Gespann entlang einer gewünschten Bahn zu steuern nicht genügt, das Zugfahrzeug durch Vorgeben eines entsprechenden Lenkwinkels in die gewünschte Richtung zu steuern. Vielmehr ist es erforderlich, Ein- und Gegenlenkbewegungen durchzuführen, durch die der Anhänger zunächst in eine zum Befahren der gewünschten Bahn notwendige Position gebracht beziehungsweise ausgerichtet wird und anschließend in dieser Position durch das Zugfahrzeug „eingefangen” wird, um entlang der Bahn des Zugfahrzeugs geschoben zu werden. Es muss beispielsweise, um ausgehend von einem gerade ausgerichteten Gespann rückwärts einen Rechtsbogen zu fahren, bei einem Zugfahrzeug mit einachsigem Anhänger zunächst ein Lenkwinkeleinschlag nach links erfolgen, bevor das Zugfahrzeug dann durch einen Lenkwinkeleinschlag nach rechts dem Anhänger nachgeführt wird. Kompliziert verhält es sich auch bei einem Gespann bestehend aus einem Zugfahrzeug und einem mehrachsigen Anhänger, der eine das Anhängermaul aufweisende Deichsel aufweist, die mit einer lenkbaren Vorderachse des Anhängers verbunden ist. Hier muss in derselben Situation wie oben zunächst eine Einlenkbewegung des Zugfahrzeugs durch einen Lenkwinkeleinschlag am Zugfahrzeug nach rechts erfolgen, anschließend eine Einfangbewegung durchgeführt werden, bei der ein Lenkwinkeleinschlag am Zugfahrzeug nach links erfolgt, bevor dann das Zugfahrzeug durch einen Lenkwinkeleinschlag nach rechts dem Anhänger nachgeführt werden kann.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 048 069 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rangieren von Anhängern bekannt, bei dem die am Zugfahrzeug angeordnete Anhängerkupplung quer zur Längsachse des Zugfahrzeugs verschiebbar ist, um das Rangierverhalten zu verbessern. Nachteilig hierbei ist es, dass die zum Verschieben der Anhängerkupplung notwendige Aktorik stets an den angehängten Anhänger anzupassen ist, da sich das Lenkverhalten beim Querverschieben durch die Bauart und/oder die Geometrie des Anhängers verändert.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das Anhängermaul quer zur Längsachse der Deichsel derart um einen bestimmten Verschiebeweg verschoben wird, dass der Anhänger der Bahn des Zugfahrzeugs folgt. Vorliegend ist also vorgesehen, dass das am Anhänger angeordnete Anhängermaul quer zur Längsachse der Deichsel verschoben wird, um den Anhänger auf der durch den Lenkwinkel vorgegebenen Bahn des Zugfahrzeugs entlang zu steuern. Dadurch wird das Gespann derart gesteuert, dass der Anhänger einer durch den Lenkwinkel vorgegebenen Bahn automatisch folgt, die der befahrenen oder zu befahrenden Bahn des Zugfahrzeugs entspricht, ohne dass eine Ein- und Gegenlenkbewegung durch den Fahrer notwendig ist. Dadurch wird insbesondere bei einer Kurvenfahrt weniger Raum benötigt als im Stand der Technik, da der Anhänger nicht einer eigenen, weiter innen liegenden Bahn folgt. Beim Rückwärtsfahren ergibt sich der Vorteil, dass durch die unabhängige Steuerung beziehungsweise Lenkung des Anhängers keine komplexen Lenkbewegungen nötig sind, um den Anhänger in die gewünschte Richtung zu rangieren. Insgesamt wird dabei auch das Unfallrisiko verringert, da der Fahrer den sonst üblichen und nur schwer einschätzbaren Raumbedarf des Gespanns, insbesondere in der Kurvenfahrt, vernachlässigen kann. Durch das Verschieben des Anhängermauls ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass sich die zum Verschieben notwendige Aktorik als Bestandteil des Anhängers ausbilden lässt, wodurch der Anhänger an jedes beliebige Zugfahrzeug angehängt und unter Berücksichtigung des vorgegebenen Lenkwinkels automatisch auf die Bahn des Zugfahrzeugs gesteuert werden kann.
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Vorteilhafterweise wird der Verschiebeweg in Abhängigkeit von der Bauart und/oder der Geometrie des Anhängers bestimmt. Einer dem Anhängermaul zugeordneten Verschiebeeinrichtung, die eine mit dem Anhängermaul zusammenwirkende Aktorik umfasst, werden Daten des Zugfahrzeugs, insbesondere betreffend den Lenkwinkel zugeführt, und mittels einer die Bauart und/oder Geometrie des Anhängers berücksichtigenden Auswertelogik in den gewünschten beziehungsweise erforderlichen Verschiebeweg umgesetzt. Dadurch, dass das Anhängermaul quer zur Deichsel des Anhängers verschoben wird und somit auch die Aktorik beziehungsweise die Verschiebeeinrichtung Bestandteil des Anhängers sind, lassen sich Bauart und/oder Geometrie des Anhängers besonders einfach berücksichtigen. Je nach dem an welches Zugfahrzeug der Anhänger angehängt wird, reichen die Daten des Zugfahrzeugs betreffend den Lenkwinkel und gegebenenfalls den Achsabstand des Zugfahrzeugs aus, um den erforderlichen Verschiebeweg einzustellen. Ist das Anhängermaul starr mit der Deichsel verbunden, so lässt sich das Verschieben des Anhängermauls quer zur Längsachse der Deichsel auch dadurch realisieren, dass die gesamte Deichsel an dem Anhänger quer zu ihrer Längsachse verschoben wird.
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Zweckmäßigerweise wird das Anhängermaul elektromechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch verschoben. Der oder die auf das Anhängermaul beziehungsweise die Deichsel wirkenden Aktoren der Verschiebeeinrichtung sind somit entsprechend elektromagnetisch, elektromechanisch, pneumatisch und/oder hydraulisch arbeitend ausgebildet.
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Zweckmäßigerweise wird das Anhängermaul in einer Ebene, also auf einer Höhe verschoben. Alternativ wäre es auch denkbar, das Anhängermaul derart zu verschieben, dass sich seine Höhe beim Verschieben verändert, wodurch beispielsweise auch ein Kuppelvorgang vereinfacht werden kann.
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Vorteilhafterweise wird bei einem einachsigen Anhänger beim Vorwärtsfahren und/oder beim Rückwärtsfahren das Anhängermaul zumindest zunächst beziehungsweise anfangs in die durch den Lenkwinkel vorgegebene Fahrtrichtung verschoben. Bei dem einachsigen Anhänger beziehungsweise bei einem nach Straßenverkehrsordnung und den Zulassungsrichtlinien zur Gattung der einachsigen Anhänger zählenden Anhänger wird das Anhängermaul also zu Beginn der Kurvenfahrt in die Fahrtrichtung verschoben, so dass der Anhänger der dem Lenkwinkel entsprechenden Bahn des Zugfahrzeugs folgt. Dadurch wird der Anhänger automatisch auf die Bahn des Zugfahrzeugs gelenkt, so dass ein aufwendiges Ein- und Gegenlenken durch den Fahrer nicht notwendig ist. Dies erleichtert dem Fahrer insbesondere beim Rangieren das Steuern des Gespanns.
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Bei einem mehrachsigen Anhänger, der eine Deichsel aufweist, die mit einer lenkbaren Vorderachse des Anhängers verbunden ist, wird das Anhängermaul bevorzugt beim Vorwärtsfahren zumindest zunächst in die Fahrtrichtung und beim Rückwärtsfahren zumindest zunächst in die zur Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung verschoben, so dass der Anhänger der Bahn des Zugfahrzeugs, die durch den vorgegebenen Lenkwinkel bestimmt wird, folgt. Somit lassen sich auch mehrachsige Anhänger durch entsprechendes Verschieben des Anhängermauls automatisch entlang der durch den Lenkwinkel bestimmten Bahn führen. Vorteilhafterweise wird das Anhängermaul beim Rückwärtsfahren verschoben bevor der durch den Lenkwinkel vorgegebene Lenkeinschlag der lenkenden Räder des Zugfahrzeugs tatsächlich eingestellt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass das Zugfahrzeug dem Anhänger auf der gleichen Bahn nachgeführt wird.
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Schließlich ist vorgesehen, dass beim geradeaus Rückwärtsfahren des Zugfahrzeugs zum Korrigieren der vom Anhänger eingeschlagenen Richtung das Anhängermaul verschoben wird. Dadurch lässt sich das Gespann beispielsweise auch dann geradeaus rückwärts entlang einer geraden Bahn führen, wenn der Anhänger zuvor nicht exakt gerade zu dem Zugfahrzeug ausgerichtet war.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine an dem Anhänger angeordnete und dem Anhängermaul zugeordnete Verschiebeeinrichtung aus, die insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, wie es oben beschrieben wurde, dient. Die Verschiebeeinrichtung umfasst bevorzugt einen oder mehrere elektromechanische, elektromagnetische, hydraulische und/oder pneumatische Aktoren, die auf das Anhängermaul wirken, um dieses um den bestimmten Verschiebeweg zu verschieben. Gegebenenfalls wirken die Aktoren auf die Deichsel, um durch Verschieben der Deichsel quer zu ihrer Längsachse das Anhängermaul entsprechend zu verschieben. Die Verschiebeeinrichtung umfasst weiterhin mindestens ein Steuergerät, das Signale beziehungsweise Daten des Zugfahrzeugs, wie insbesondere den vorgegebenen Lenkwinkel und/oder den Achsabstand der Achsen des Zugfahrzeugs, verarbeitet, um den notwendigen Verschiebeweg zu bestimmen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erleutert werden. Dazu zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gespanns und
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Gespanns.
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Die 1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht-Darstellung ein Gespann 1 bestehend aus einer Zugmaschine 2 und einem Anhänger 3. Der Anhänger 3 weist an seinem zu dem Zugfahrzeug 2 weisenden Ende eine Deichsel 4 auf, mittels derer er an dem Zugfahrzeug 2 angehängt ist. Die Deichsel 4 weist dazu an ihrem dem Zugfahrzeug 2 zuweisenden Ende ein Anhängermaul 5 auf, welches ein freies Ende 6 einer Anhängerkupplung 7, die an dem Zugfahrzeug 2 angeordnet ist, aufnimmt. Die Anhängerkupplung 7 ist zweckmäßigerweise starr an dem Zugfahrzeug 2 mittig angeordnet. An ihrem freien Ende 6 weist die Anhängerkupplung 7 zweckmäßigerweise einen Kugelkopf auf, der im Wesentlichen formschlüssig in das Anhängermaul 5 eingreift.
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Das Anhängermaul 5 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart beweglich an dem Anhänger 3 beziehungsweise an der Deichsel 4 angeordnet, dass es sich quer zu der Deichsel 4 beziehungsweise zu deren Längsachse verschieben lässt, wie durch die Pfeile 8 und 9 angedeutet. Dazu weist der Anhänger 3 eine Verschiebeeinrichtung 10 auf, die vorteilhafterweise auf der Deichsel 4 angeordnet ist. Die Verschiebeeinrichtung 10 umfasst zumindest einen oder mehrere Aktoren, die auf das Anhängermaul 5 zum Verschieben des Anhängermauls 5 quer zur Längsachse der Deichsel 4 wirken. Bei den Aktoren handelt es sich bevorzugt um elektromechanische Aktoren. Alternativ können jedoch auch elektromagnetische, hydraulische und/oder pneumatische Aktoren vorgesehen sein. Die Verschiebeeinrichtung 10 umfasst bevorzugt weiterhin ein Steuergerät, das den Verschiebeweg und damit auch die Verschieberichtung bestimmt.
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Das Zugfahrzeug 2 umfasst vorliegend zwei lenkende Räder an der Vorderachse des Zugfahrzeugs. Der Lenkeinschlag der Räder wird durch einen von dem Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel bestimmt. Der Lenkwinkel und der daraus resultierende Lenkeinschlag bestimmen die Bahn, entlang derer sich das Zugfahrzeug 2 während der Fahrt bewegt. Vorliegend werden Daten betreffend den Lenkwinkel an die Verschiebeeinrichtung 10 geleitet, welche in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel sowie von der Bauart und/oder Geometrie des Anhängers 3 den Verschiebeweg derart bestimmt, dass der Anhänger 3 der Bahn des Zugfahrzeugs 2 folgt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Anhänger 3 lediglich eine Achse auf. Beim Forwärtsfahren und/oder beim Rückwärtsfahren wird das Anhängermaul 5 daher vorteilhafterweise zumindest zunächst beziehungsweise anfangs in die durch den Lenkwinkel vorgegebene Fahrtrichtung verschoben. Fährt das Zugfahrzeug 2 vorwärts, wie durch einen Pfeil 11 angedeutet, und gibt der Fahrer einen Lenkwinkel vor, der zu einem Lenkeinschlag nach rechts führt, wie durch einen Pfeil 12 angedeutet, so wird das Anhängermaul 5 entsprechend in Richtung des Pfeils 8 verschoben. Der Verschiebeweg wird dabei derart bestimmt, dass der Anhänger 3 dem Zugfahrzeug 2 auf dessen durch den Lenkwinkel vorgegebenen Bahn folgt. Durch das Verschieben des Anhängermauls 5 in Richtung des Pfeils 8 wird der Anhänger 3 gegen den Uhrzeigersinn, wie durch einen Pfeil 13 angedeutet, verschwenkt. Dadurch wird der Anhänger 3 auf die Bahn des Zugfahrzeugs 2 auf einfache Art und Weise geführt. Dies hat den Vorteil, dass der zum Durchfahren der Kurve erforderliche Raum für das Gespann 1 verringert und das Durchfahren der Kurve für den Fahrer vereinfacht wird. Wird das Anhängermaul 5 in die entgegengesetzte Richtung, also in Richtung des Pfeils 9 verschoben, so wird der Anhänger 3 im Uhrzeigersinn, wie durch einen Pfeil 14 angedeutet, verschwenkt. Nachdem die Kurve durchfahren ist, wird das Anhängermaul 5 wieder in seine mittige Ausgangsstellung verfahren.
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Beim Rückwärtsfahren wird wie oben beschrieben vorgegangen, so dass das Anhängermaul 5 in die durch den Lenkwinkel vorgegebene Fahrtrichtung verschoben wird. Dadurch folgt der Anhänger 3 der Bahn des Zugfahrzeugs 2, wobei das Zugfahrzeug 2 in diesem Fall dem Anhänger 3 nachgeführt und somit die Bahn zeitlich nach dem Anhänger 3 befährt.
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Bei einer Geradeaus-Rückwärtsfahrt wird das Anhängermaul 5 korrigierend verschoben, so dass der Anhänger 3 gerade zu dem Zugfahrzeug 2 ausgerichtet wird, ohne dass der Fahrer entsprechende Lenkbewegungen einleiten muss.
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Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Verschiebeeinrichtung 10 nicht das Anhängermaul allein, sondern die gesamte Deichsel 4 quer zu ihrer Längsachse verschiebt. Dazu ist die Verschiebeeinrichtung 10 an der Vorderseite des Anhängers 3 angeordnet und wirkt mittels der oben beschriebenen Aktoren auf die Deichsel 4. Die Deichsel 4 weist an ihrem von der Verschiebeeinrichtung 10 beziehungsweise von dem Anhänger 3 wegweisenden Ende das Anhängermaul 5 auf, in welches das freie Ende 6 der Anhängerkupplung 7 eingreift. Durch das Verschieben der Deichsel 4 wird auch das Anhängermaul 5 quer zur Längsachse der Deichsel 4 verschoben, so dass sich die oben beschriebenen Vorteile ergeben.
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In einem weiteren – hier nicht dargestellten – Ausführungsbeispiel weist der Anhänger 3 mehrere Achsen auf, wobei die Vorderachse als lenkbare Achse ausgebildet und mit der Deichsel 4 verbunden ist. In diesem Fall wird das Anhängermaul beim Vorwärtsfahren zumindest anfangs in die Fahrtrichtung und beim Rückwärtsfahren zumindest anfangs in die zur Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung verschoben. Beim Vorwärtsfahren wird dadurch zunächst die Vorderachse derart verschwenkt, dass der Anhänger eine Ausholbewegung durchführt. Anschließend wird das Anhängermaul zurück, insbesondere zurück in die neutrale Stellung, verschoben. Während des gesamten Lenkvorgangs wird durch das Verschieben des Anhängermauls 5 der Anhänger 3 automatisch auf die beziehungsweise auf der Bahn des Zugfahrzeugs 2 geführt.
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Beim Rückwärtsfahren wird das Anhängermaul 5 in die zur Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung zumindest anfangs verschoben, um den Anhänger auf die Bahn des Zugfahrzeugs zu lenken. Bevorzugt wird das Anhängermaul 5 dabei verschoben bevor der Lenkwinkel durch den Lenkeinschlag der lenkenden Räder des Zugfahrzeugs umgesetzt wird, so dass das Zugfahrzeug 2 dem Anhänger 3 nachgeführt werden kann.
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Durch das verschiebbare Anhängermaul 5 ist es darüber hinaus möglich, den Kurvenradius beziehungsweise Wendekreis des Gespanns 1 zu verringern, indem der durch den vorgegebenen Lenkwinkel eingestellte maximale Einschlag des Zugfahrzeugs durch die Verschiebung des Anhängermauls 5 weiter verstärkt wird.
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Durch das Vorsehen der Verschiebeeinrichtung 10 an dem Anhänger 3 können anhängerspezifische Daten, wie Anzahl und Abstand der Achsen zueinander und/oder zum Anhängermaul 5, in einem Speicher der Verschiebeeinrichtung 10 hinterlegt und die Bestimmung des Verschiebewegs optimiert werden. Der Anhänger 3 kann an jedes beliebige Zugfahrzeug angehängt und auf der Bahn des Zugfahrzeugs geführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007048069 A1 [0003]
