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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Betätigung einer elektromotorisch antreibbaren Anhängerkupplung mittels eines Bedientasters nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und dem Oberbegriff des Patentanspruches 3 sowie eine Anhängerkupplung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Erfindung geht aus von einem automatisierten Betätigungsverfahren zur Steuerung des Ablaufs der Bewegungsvorgänge einer schwenkbaren Anhängerkupplung. Bei dem automatisierten Betätigungsverfahren muss ein Bedientaster ständig gedrückt werden, um den Ablauf in Gang zu halten. Beim Loslassen des Bedientasters wird der Ablauf unterbrochen, sei es von der Bedienperson beabsichtigt, z. B. bei Auftreten einer Störung oder sei es unbeabsichtigt, z. B. bei Ablenkung der Bedienperson. Durch dieses Betätigungsverfahren kann der Ablauf kontrolliert gesteuert und, wenn notwendig, unterbrochen werden, um Beschädigungen von Gegenständen oder Verletzungen von Personen zu vermeiden. Ein Problem kann sich dann ergeben, wenn der Ablauf während der Entriegelungs- oder Verriegelungsphase durch Loslassen des Bedientasters unterbrochen wird und die Bedienperson nicht zweifelsfrei erkennen kann, ob die Ent- oder Verriegelungsphase abgeschlossen ist. Die Anhängerkupplung könnte sich dann in einem undefinierten, d. h. unsicheren Zustand befinden, was nicht erwünscht ist.
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Durch die
EP 1 916 127 A1 wurde eine vollautomatisch gesteuerte Anhängerkupplung bekannt, bei welcher die Bewegungen des Entriegelns und Verriegelns sowie des Schwenkens über Elektromotoren gesteuert und hinsichtlich ihres Bewegungsablaufes durch Sensoren überwacht werden. Ferner ist für die motorischen Antriebe eine Stromüberwachung vorgesehen, welche den Antrieb bei Überschreiten einer zulässigen Stromstärke unterbricht. Die bekannte Anhängerkupplung weist eine Steuerung auf, welche feststellen kann, ob sich das Schwenkelement in seiner Arbeitsstellung im verriegelten Zustand befindet oder nicht. Die Steuerung ist ferner in der Lage, bei Blockieren oder Auftreten einer Störung die Laufrichtung des Antriebes umzukehren und das Schwenkelement der Anhängerkupplung in die Ausgangsposition zurückzuführen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art den Ablauf der einzelnen Bewegungen, insbesondere das Entriegeln und das Verriegeln sicherer zu gestalten. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine für das Verfahren geeignete Anhängerkupplung vorzuschlagen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche 1, 3 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird der Entriegelungsvorgang im Hinblick auf seine vollständige Durchführung, d. h. vom Beginn bis zum Abschluss der Entriegelung überwacht und bei einem Loslassen des Bedientasters unterbrochen, d. h. angehalten und – durch Umkehr der Drehrichtung des Antriebes – rückgängig gemacht. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die Anhängerkupplung bei Abbruch des Entriegelungsvorganges in einen sicheren Zustand, d. h. in die verriegelte Endposition, sei es die Ruheposition oder sei es die Betriebsposition, zurückgeführt wird. Soll der Entriegelungsvorgang erneut gestartet werden, so muss der Bedientaster wieder gedrückt und ständig gedrückt gehalten werden; nach Abschluss des Entriegelungsvorganges setzt dann der Schwenkvorgang ein.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Überwachung des Entriegelungsvorganges, insbesondere das Erreichen seiner Endposition nach dessen Abschluss beendet. Die Überwachung kann beispielsweise über Endschalter erfolgen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Verriegelungsvorgang im Hinblick auf seinen Bewegungsablauf und das Erreichen der verriegelten Endposition überwacht und bei einem Loslassen des Bedientasters automatisch fortgesetzt, bis die verriegelte Endposition erreicht ist. Damit wird der Vorteil erreicht, dass der abgebrochene Entriegelungsvorgang nicht zu einem unsicheren Zustand der Anhängerkupplung führt. Vielmehr wird automatisch ein sicherer Zustand, d. h. die verriegelte Endposition, sei es die Ruheposition oder sei es die Betriebsposition, herbeigeführt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schwenkvorgang bei einem Loslassen des Bedientasters unterbrochen und erst bei erneutem Drücken des Bedientasters fortgesetzt. Damit besteht für die Bedienperson die Möglichkeit, den Schwenkvorgang, z. B. bei Auftreten eines Hindernisses oder einer Störung anzuhalten und Beschädigungen von Gegenständen oder Verletzungen von Personen zu vermeiden. Wenn das Hindernis oder die Störung beseitigt sind, kann der Schwenkvorgang durch erneutes Drücken des Bedientasters in derselben Richtung fortgesetzt werden.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anhängerkupplung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, welche die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Mittel aufweist, nämlich einen Bedientaster, einen ersten Motor zum Entriegeln oder Verriegeln der Anhängerkupplung, einen zweiten Motor zum Schwenken der Anhängerkupplung, Sensoren zur Erfassung der Endpositionen der Anhängerkupplung sowie eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des ersten und zweiten Motors. Optional kann die Anhängerkupplung auch eine Stromüberwachung für die Motorströme sowie eine Drehzahlüberwachung für die Drehzahlen der Antriebsmotoren aufweisen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
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1 eine Anhängerkupplung in ihrer Betriebsposition,
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2 die Anhängerkupplung in ihrer Ruheposition,
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3 die Anhängerkupplung während eines Schwenkvorganges und
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4 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Anhängerkupplung 1 in ihrer Betriebsposition. Die Anhängerkupplung 1 weist einen schwenkbaren Kupplungshaken 2 auf, an dessen freien Ende ein Kugelkopf 2a angeordnet ist. Die Anhängerkupplung 1 weist ferner eine Antriebswelle 3 auf, welche mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor, vorzugsweise einem Elektromotor verbunden ist.
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2 zeigt die Anhängerkupplung 1 (für gleiche Teile werden gleiche Bezugszahlen wie zuvor verwendet) in ihrer Ruheposition. Gegenüber der Betriebsposition in 1 wurde der Kupplungshaken 2 um 180 Grad geschwenkt, sodass sich der Kugelkopf 2a in der Zeichnung unten befindet. Der Kupplungshaken 2 ist über einen Flansch 2b mit der Anhängerkupplung 1 und einem nicht dargestellten Schwenkantrieb verbunden. Bei in einem Kraftfahrzeug eingebautem Zustand verschwindet der Kupplungshaken 2 hinter einer Verkleidung oder Schürze des Fahrzeuges und ist somit von außen nicht sichtbar.
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3 zeigt die Anhängerkupplung 1 respektive den Kupplungshaken 2 in einer Zwischenposition während eines Schwenkvorganges, d. h. der Kupplungshaken 2 und der Kugelkopf 2a befinden sich in einer Position zwischen der Betriebsposition gemäß 1 und der Ruheposition gemäß 2. In der Betriebsposition und in der Ruheposition ist der Kupplungshaken 2 verriegelt, sodass er spielfrei am Fahrzeug befestigt ist. Für das Verriegeln wird nach Beendigung des Schwenkvorganges ein Verriegelungsvorgang eingeleitet, welcher mit Erreichen einer verriegelten Endposition abgeschlossen ist. Zum Lösen der Verriegelung wird ein Entriegelungsvorgang eingeleitet, der dann beendet ist, wenn der Kupplungshaken 2 verschwenkt werden kann. Der gesamte Bewegungsablauf des Verriegelns, des Entriegelns und des Schwenkens (Ein- und Ausschwenken des Kupplungshakens) erfolgt über mindestens einen Elektromotor, welcher durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung mit Strom versorgt und angesteuert wird. Die Durchführung des Verfahrens erfolgt mittels eines nicht dargestellten Bedientasters, welcher im Cockpit oder im Kofferraum des Fahrzeuges angeordnet sein kann und von einer Bedienperson betätigt wird. Das Verfahren wird durch Drücken des Bedientasters gestartet und durch Gedrückthalten des Bedientasters so lange fortgesetzt, bis der Bedientaster losgelassen wird. In diesem Falle ergeben sich erfindungsgemäß verschiedene Abläufe für den Entriegelungsvorgang, den Verriegelungsvorgang und den Schwenkvorgang.
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Der Entriegelungsvorgang kann entweder aus der Betriebsposition gemäß 1 oder der Ruheposition gemäß 2 durch Drücken des Bedientasters gestartet werden. Wird der Bedientaster vor Abschluss des Entriegelungsvorganges losgelassen, sei es mit oder ohne Absicht, wird der Entriegelungsvorgang abgebrochen und rückgängig gemacht, d. h. der Ausgangszustand, die verriegelte Endposition, wieder hergestellt. Dies kann durch Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors erfolgen. Da der Entriegelungsvorgang durch geeignete Sensoren, z. B. Endschalter in seinem Bewegungsablauf überwacht wird, erkennt die Steuerung, ob der Entriegelungsvorgang abgeschlossen ist oder nicht. Soll der Entriegelungsvorgang nach der Unterbrechung fortgesetzt werden, wird der Bedientaster erneut gedrückt und gedrückt gehalten, bis der Entriegelungsvorgang abgeschlossen ist und der Schwenkvorgang eingeleitet werden kann.
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Der Verriegelungsvorgang wird nach dem Schwenkvorgang eingeleitet und ist abgeschlossen, wenn die verriegelte Endposition erreicht ist. Wird der Bedientaster während und vor Abschluss des Verriegelungsvorganges, sei es mit Absicht oder ohne Absicht, losgelassen, so wird der Verriegelungsvorgang automatisch fortgesetzt und die verriegelte Endposition angefahren. Damit wird die Anhängerkupplung in jedem Falle in einen sicheren Zustand versetzt. Der Verriegelungsvorgang wird ebenfalls durch geeignete Sensoren überwacht, sodass die Steuerung erkennt, ob der Verriegelungsvorgang beim Loslassen des Bedientasters abgeschlossen ist oder nicht.
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Wird der Bedientaster während des Schwenkvorganges losgelassen, so wird der Schwenkvorgang unterbrochen, d. h. angehalten – eine etwaige Störung kann dann beseitigt werden. Danach kann der Schwenkvorgang durch erneutes Drücken des Bedientasters fortgesetzt werden.
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4 zeigt ein Flussdiagramm für den Ablauf der Vorgänge Entriegeln, Verriegeln und Schwenken, wobei die Aktionen, bei denen ein Antriebsmotor aktiviert ist, in Rechtecken und die Abfragen der Steuerung über den Zustand der Anhängerkupplung in Rauten dargestellt sind. Die Abkürzung AHK steht für Anhängerkupplung. Am Feld „Start“ wird zunächst abgefragt, ob der Taster (steht für Bedientaster) gedrückt ist. Wenn ja, wird der Vorgang Entriegeln gestartet und so lange durchgeführt, wie der Taster gedrückt ist. Sollte der Taster losgelassen werden, fragt die Steuerung, ob die Anhängerkupplung vollständig entriegelt ist. Wenn nein, geht es zurück zum Start, wo nach zwei weiteren Abfragen „Taster gedrückt“ und „AHK verriegelt“ die Verriegelung automatisch veranlasst wird. Wenn die Anhängerkupplung entriegelt und der Taster weiter gedrückt ist, erfolgt die Aktion „AHK Schwenken“. Wenn die weitere Abfrage „Schwenken beendet“ positiv beantwortet wird, wird die Aktion „AHK Verriegeln“ eingeleitet. Während des Verriegelungsvorganges wird abgefragt „AHK verriegelt?“. Wenn ja, geht es zurück zum Start, wo die Möglichkeit besteht, den Entriegelungsvorgang zu starten. Wenn nein, wird automatisch die Verriegelung veranlasst.
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Wie bereits oben bei der Beschreibung der 1 bis 3 ausgeführt, wird die Anhängerkupplung bei Abbruch des Entriegelungs- oder Verriegelungsvorganges durch Loslassen des Tasters immer in einen sicheren Zustand, nämlich eine verriegelte Endposition versetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anhängerkupplung
- 2
- Kupplungshaken
- 2a
- Kugelkopf
- 2b
- Flansch
- 3
- Antriebswelle
- AHK
- Anhängerkupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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