DE102014110498A1

DE102014110498A1 - Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines Kraftfahrzeugs an einen Anhänger

Info

Publication number: DE102014110498A1
Application number: DE102014110498.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sprengel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines Kraftfahrzeugs (1) an einen Anhänger (2), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Anhängerkupplung (3) und der Anhänger (2) eine mit der Anhängerkupplung (3) zusammenwirkende Deichsel (4) aufweist. Um einen präzisen Ankuppelvorgang zu gewährleisten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ankuppelvorgang automatisiert erfolgt, wobei eine Erkennung der Deichsel (4) mit Hilfe von Parksensoren (5) und/oder einer Rückfahrkamera (6) durchgeführt wird und eine Führung des Kraftfahrzeugs (1) unter aktiver Ansteuerung einer Vorderachs- und/oder Hinterachslenkung vorgenommen wird und wobei das Niveau (h) des Kraftfahrzeugs (1) vor einem Kontakt der Anhängerkupplung (3) mit der Deichsel (4) abgesenkt wird. Dabei übernehmen die Parksensoren (5) sowohl die Erkennung des Abstands zwischen Kraftfahrzeug (1) und Anhänger (2) als auch die Höhe der Deichsel (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines Kraftfahrzeugs an einen Anhänger, wobei das Kraftfahrzeug eine Anhängerkupplung und der Anhänger eine mit der Anhängerkupplung zusammenwirkende Deichsel aufweist.
Aus der DE 10 2012 207 648 A1 ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs bekannt. Bei dem vorbekannten Verfahren wird über eine Beeinflussung des Lenksystems und des Bremssystems ein Fahrzeug selbsttätig an eine Anhängerdeichsel herangeführt. Bei dem vorbekannten Verfahren ist vorgesehen, dass ein automatisiertes Ankoppeln des Anhängers dahingehend realisiert wird, indem das Fahrzeug über eine Niveauregulierungsvorrichtung abgesenkt bzw. angehoben wird.
Die DE 10 2009 047 836 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Fahrzeug selbsttätig in eine Ankoppellage zu einem Anhänger verfahren werden kann. Dazu erfolgen bei dem vorbekannten Verfahren automatische Eingriffe in Lenk- und Bremssystem. Zur Durchführung des Kupplungsvorganges wird die Karosseriehöhe des Fahrzeugs verändert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass eine höhere Präzision erreicht wird und die Bedienbarkeit für den Fahrzeugführer verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist daher vorgesehen, dass der Ankuppelvorgang automatisiert erfolgt, wobei eine Erkennung der Deichsel mit Hilfe von Parksensoren und/oder einer Rückfahrkamera durchgeführt wird und eine Führung des Kraftfahrzeugs unter aktiver Ansteuerung einer Vorderachs- und/oder einer Hinterachslenkung vorgenommen wird und wobei das Niveau des Kraftfahrzeugs vor einem Kontakt der Anhängerkupplung mit der Deichsel abgesenkt wird. Durch die Verwendung der ohnehin vorhandenen Parksensoren zur Führung des Kraftfahrzeugs auf die Position der Deichsel hin wird die Präzision eines Verfahrens zum Unterstützen des Ankuppelvorgangs kostengünstig erhöht und verbessert. Gleichzeitig ist die Vernetzung der verschiedenen Systeme insbesondere im Hinblick auf die Verwendung der Hinterachslenkung vorteilhaft, da durch Ansteuerung der Hinterachslenkung das Manövrieren des Kraftfahrzeugs erheblich erleichtert wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Fahrweg zur Deichsel berechnet wird und das Kraftfahrzeug unter aktiver Ansteuerung der Vorderachs- und/oder Hinterachslenkung zur Deichsel geführt wird.
Nachfolgend wird das Niveau des Kraftfahrzeugs erhöht, wodurch eine Kupplung einrastet, die sich zwischen der Anhängerkupplung und der Deichsel befindet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Fahrzeugführer das Verfahren über das im Kraftfahrzeug verbaute Bordinstrument starten kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs und eines Anhängers in Teildarstellung;
2 eine schematische Teildarstellung eines Kraftfahrzeugs.
In der 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das über ein Luftfedersystem 7 verfügt, mit dem das Niveau h des Kraftfahrzeugs 1 verändert werden kann, indem die Länge d der Luftfedern 7 veränderbar ist. Die Luftfedern 7 werden von einem Steuergerät 8 angesteuert, wobei das genannte Steuergerät 8 mit einem übergeordneten Steuergerät 9 kommuniziert und ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs des Kraftfahrzeugs 1 an einen Anhänger 2 steuert, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Wie der 1 weiter entnehmbar ist, verfügt das Kraftfahrzeug 1 über eine Anhängerkupplung 3. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 1 am Hinterwagen eine Anzahl von Parksensoren 5 sowie mindestens eine Rückfahrkamera 6 auf. Der ebenfalls in 1 schematisch dargestellte Anhänger 2 weist eine Deichsel 4 auf, die zum Durchführen eines Ankuppelvorgangs mit der Anhängekupplung 3 des Kraftfahrzeugs 1 in Wirkverbindung tritt.
Üblicherweise werden Anhänger von Hand angekuppelt. Der Anhänger muss mittels eines nicht dargestellten Stützrades angehoben werden, um dann von Hand an das Fahrzeug manövriert zu werden und nachfolgend auf der Anhängerkupplung abgesenkt werden. Dabei ist es insbesondere bei großen und schweren Anhängern, die von Hand nicht rangiert werden können, so, dass der Fahrzeugführer mit seinem Kraftfahrzeug rückwärts fahren muss, um die Anhängerkupplung unter die Deichsel zu manövrieren. Da dies ein vergleichsweise komplizierter Fahrvorgang ist und die Deichsel bzw. die Anhängerkupplung in der Regel nicht einsehbar ist, wird ein Helfer benötigt.
Das beschriebene Verfahren sieht nun vor, dass der Ankuppelvorgang zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Anhänger 2 automatisiert erfolgt. Dabei wird eine Erkennung der Deichsel 4 mit Hilfe der Parksensoren 5 vorgenommen. Alternativ oder zusätzlich kann die Erkennung der Deichsel 4 mit Hilfe der Rückfahrkamera durchgeführt werden. Das Verfahren sieht vor, dass eine Führung des Kraftfahrzeugs 1 unter aktiver Ansteuerung der Vorderachslenkung und/oder aktiver Ansteuerung der Hinterachslenkung vorgenommen wird. Schlussendlich sieht das Verfahren vor, das Niveau h des Kraftfahrzeugs 1 vor einem Kontakt der Anhängerkupplung 3 mit der Deichsel 4 zu reduzieren, so dass die Anhängerkupplung 3 unter die Deichsel 4 geführt wird. Zu diesem Zweck wird ein Fahrweg zur Deichsel 4 berechnet und das Kraftfahrzeug 1 unter aktiver Ansteuerung der beiden Lenksysteme an Vorderachse und/oder Hinterachse zur Deichsel 4 geführt wird. Wenn sich die Anhängerkupplung 3 unterhalb der Deichsel 4 in Ankuppelposition befindet, wird nachfolgend das Niveau h des Kraftfahrzeugs 1 erhöht, wodurch durch die Anhängerkupplung 3 und die Deichsel miteinander verrasten.
Der Grundgedanke des vorliegenden Verfahrens ist es, dass der Prozess des Ankoppelns automatisiert wird. Dazu werden mehrere im Kraftfahrzeug 1 vorhandene Systeme miteinander vernetzt: Die Vorderachslenkung sowie die Hinterachslenkung und die Luftfedern 7 werden von der übergeordneten Steuereinheit 9 auf Grundlage der Informationen der Rückfahrkamera 6 und der Parksensoren 5 gesteuert. Dabei ist es ein Gedanke der Vernetzung der unterschiedlichen Systeme, dass jedes einzelne System eine passende Aufgabe übernimmt. So wird mit Hilfe der Rückfahrkamera 6 die Deichsel 4 erkannt und ein Fahrweg zur Deichsel 4 des Anhängers 2 berechnet. Die Parksensoren 5 ermitteln parallel den Abstand zwischen der Anhängerkupplung 3 und der Deichsel 4 und überwachen die Annäherung des Kraftfahrzeugs 1 an den Anhänger 2 während sich das Kraftfahrzeug auf dem vorab berechneten Fahrweg befindet. Zudem wird mit Hilfe der Parksensoren 5 eine Erkennung der relativen Höhe der Deichsel 4 vorgenommen. Die Luftfedern 7 werden derart angesteuert, dass sich das Kraftfahrzeug 1 auf einem Niveau h befindet, das einen Ankoppelvorgang zulässt. Das geeignete Niveau h des Kraftfahrzeugs 1 ist dabei dergestalt, dass die Anhängerkupplung 3 unter die Deichsel 4 abgesenkt wird. Die in 1 nicht dargestellte Hinterachslenkung sorgt für eine aktive Lenkung des Kraftfahrzeugs 1 zur Deichsel 4 des Anhängers und erleichtert aufgrund der gegenläufigen Ansteuerung zur Vorderachslenkung das Manövrieren des Kraftfahrzeugs erheblich.
In der 2 ist lediglich dargestellt, dass die Parksensoren 5 am Hinterwagen des Kraftfahrzeugs 1 sowohl den Abstand zwischen der Anhängerkupplung 3 und der Deichsel 4 bestimmen, als auch dass die Parksensoren 5 in der Lage sind eine Höhenerkennung der Deichsel 4 durchzuführen.
Nachfolgend wird ein beispielhafter Verfahrensablauf des vorliegenden Verfahrens zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs anhand der 1 beschrieben. Zunächst wird davon ausgegangen, dass der Anhänger 2 auf einem nicht dargestellten Stützrad aufgebockt ist. Das Kraftfahrzeug 1 wird wenige Meter entfernt vom Anhänger 2 positioniert. Der Fahrzeugführer startet das Verfahren zum Unterstützen des Ankuppelvorgangs über eine geeignete Schnittstelle. Dazu wird der Fahrzeugführer im zentralen Bordinstrument eine entsprechende Funktion aufrufen und das Display des Bordinstruments zeigt ein Bild der Rückfahrkamera 6 sowie die Deichsel 4, die als „erkannt“ gemeldet wird. Der Fahrzeugführer kann die erkannte Deichsel 4 nachfolgend bestätigen. Das weitere Verfahren sieht vor, dass die Parksensoren 5 die Deichsel 4 erfassen und deren Höhe ermittelt. Nachfolgend wird das Kraftfahrzeug 1 mit Hilfe der Luftfedern 7 so weit abgesenkt, dass die Anhängerkupplung 3 unter die Deichsel 4 gleiten kann. Im Anschluss wird der Fahrzeugführer dazu aufgefordert, rückwärts zu fahren. In einer alternativen Ausführungsform kann auch ein automatisiertes Rückwärtsfahren vorgenommen werden. Das Kraftfahrzeug 1 wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Vorderachslenkung und der Hinterachslenkung an die Deichsel 4 herangeführt. Nachdem das Kraftfahrzeug in eine Ruheposition gelangt ist, die dergestalt ausgebildet ist, dass die Anhängerkupplung 3 sich unmittelbar unter der Deichsel 4 befindet, so meldet das Verfahren dass Anhängerkupplung 3 und Deichsel 4 miteinander in Eingriff gebracht werden können. Nachfolgend werden die Luftfedern 7 wiederum von der Steuereinheit 8 geeignet angesteuert und das Kraftfahrzeug 1 wird angehoben. Mit anderen Worten: Wird das Niveau h des Kraftfahrzeugs 1 erhöht, wodurch die Anhängerkupplung 3 und die Deichsel miteinander verrasten. Im Anschluss wird der Fahrzeugführer dazu aufgefordert, das Stützrad des Anhängers 2 einzufahren und die elektrische Stromversorgung des Anhängers 2 mit dem Kraftfahrzeug 1 zu verbinden. Sobald im Kraftfahrzeug 1 erkannt wurde, dass die elektrische Verbindung zwischen dem Anhänger 2 und dem Kraftfahrzeug 1 steht, meldet das Bordinstrument dass ein Anhänger 2 an das Kraftfahrzeug 1 angekuppelt ist. Es kann sinnvoll sein, dass der Fahrzeugführer nachfolgend bestätigt, dass er das Stützrad eingefahren hat. Nachfolgend ist das Verfahren zum Unterstützen des Ankuppelvorgangs beendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012207648 A1 [0002]
DE 102009047836 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines Kraftfahrzeugs (1) an einen Anhänger (2), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Anhängerkupplung (3) und der Anhänger (2) eine mit der Anhängerkupplung (3) zusammenwirkende Deichsel (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankuppelvorgang automatisiert erfolgt, wobei eine Erkennung der Deichsel (4) mit Hilfe von Parksensoren (5) und/oder einer Rückfahrkamera (6) durchgeführt wird und eine Führung des Kraftfahrzeugs (1) unter aktiver Ansteuerung einer Vorderachs- und/oder Hinterachslenkung vorgenommen wird und wobei das Niveau (h) des Kraftfahrzeugs (1) vor einem Kontakt der Anhängerkupplung (3) mit der Deichsel (4) abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrweg zur Deichsel (4) berechnet wird und das Kraftfahrzeug (1) unter aktiver Ansteuerung der Vorderachs- und/oder Hinterachslenkung zur Deichsel (4) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend das Niveau (h) des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird, wodurch eine zwischen Anhängerkupplung (3) und Deichsel (4) befindliche Kupplung einrastet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vom Fahrzeugführer über eine Schnittstelle startbar ist.