DE102016204090A1

DE102016204090A1 - Towing trolley for a road-bound towing vehicle, trailer and method for driving and braking a trailer

Info

Publication number: DE102016204090A1
Application number: DE102016204090.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Wolf; Karl Binder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anhängewagen (1, 1‘) für ein straßengebundenes Zugfahrzeug (15), umfassend mindestens eine elektrische Schnittstelle (3, 3‘, 3‘‘, 3‘‘‘, 3‘‘‘‘), mindestens einen Elektromotor (5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘) und mindestens ein antreibbares Rad (2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘), wobei die elektrische Schnittstelle (3, 3‘, 3‘‘, 3‘‘‘, 3‘‘‘‘) zum Übertragen von elektrischer Energie sowie zum Übertragen von Fahrinformationen ausgebildet ist und wobei der mindestens eine Elektromotor (5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘) über die mindestens eine elektrische Schnittstelle (3, 3‘, 3‘‘, 3‘‘‘, 3‘‘‘‘) mit übertragener elektrischer Energie versorgbar ist. Der erfindungsgemäße Anhängewagen (1, 1‘) zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine antreibbare Rad (2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘) mittels des mindestens einen Elektromotors (5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘) in einem Motorbetrieb antreibbar ist und dass das mindestens eine antreibbare Rad (2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘) mittels des mindestens einen Elektromotors (5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘) in einem Rekuperationsbetrieb bremsbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Gespann (19) und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a trailer carriage (1, 1 ') for a road-bound towing vehicle (15), comprising at least one electrical interface (3, 3', 3 '', 3 '' ', 3' '' '), at least one electric motor ( 5, 5 ', 5' ', 5' '') and at least one drivable wheel (2, 2 ', 2' ', 2' ''), wherein the electrical interface (3, 3 ', 3' ', 3 '' ', 3' '' ') for transmitting electrical energy and for transmitting driving information is formed, and wherein the at least one electric motor (5, 5', 5 '', 5 '' ') via the at least one electrical interface ( 3, 3 ', 3' ', 3' '', 3 '' '') can be supplied with transmitted electrical energy. The trailer carriage (1, 1 ') according to the invention is characterized in that the at least one drivable wheel (2, 2', 2 '', 2 '' ') by means of the at least one electric motor (5, 5', 5 '', 5 '' ') is drivable in a motor operation and that the at least one drivable wheel (2, 2', 2 '', 2 '' ') by means of the at least one electric motor (5, 5', 5 '', 5 '' ') is brakable in a recuperation. The invention further relates to a corresponding team (19) and a corresponding method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anhängewagen für ein straßengebundenes Zugfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Gespann gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 sowie ein Verfahren zum Antreiben und Bremsen eines Anhängewagens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10. The present invention relates to a towing vehicle for a road-bound towing vehicle according to the preamble of claim 1, a combination according to the preamble of claim 6 and a method for driving and braking a trailer according to the preamble of claim 10.

Im Stand der Technik sind Ladewagen für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen bekannt, welche einen eigenen Vortrieb erzeugen können. Derartige Ladewagen können z.B. als sog. Triebachsenanhänger ausgebildet sein, welche einen oder mehrere über die Zapfwelle der Arbeitsmaschine mechanisch antreibbare Achsantriebe aufweisen. Der durch die Achsantriebe in Triebachsenanhängern erzeugte Vortrieb verbessert dabei die Geländegängigkeit eines aus Arbeitsmaschine und Triebachsenanhänger bestehenden Gespanns. Zudem weisen die bekannten Triebachsenanhänger in der Regel eine hydraulisch betätigbare Bremsvorrichtung auf. LKW-Anhänger und PKW-Anhänger dagegen verfügen regelmäßig zwar über eine Betriebsbremse bzw. über eine Parkbremse, weisen jedoch keine eigenen Antriebsvorrichtungen auf. In the prior art loader wagons are known for agricultural machines, which can produce their own propulsion. Such loader wagons may e.g. be designed as a so-called. Triebachsenanhänger which have one or more mechanically driven via the PTO of the working machine axle drives. The propulsion generated by the axle drives in Triebachsenanhängern thereby improves the off-road capability of a team consisting of working machine and Triebachseanhänger team. In addition, the known Triebachsenanhänger usually have a hydraulically actuated brake device. Truck trailers and car trailers, on the other hand, regularly have a service brake or a parking brake, but do not have their own drive devices.

Aus der DE 10 2010 048 876 A1 ist eine an einen Schlepper anbaubare Ernte- bzw. Bodenbearbeitungsmaschine bekannt, die zumindest ein von einem Antrieb antreibbares Arbeits- bzw. Stellaggregat zum Ausführen einer landwirtschaftlichen Funktion umfasst, wobei der Antrieb zumindest einen Elektromotor aufweist und eine Regelvorrichtung zur Regelung der Drehzahl bzw. des Drehmoments des Antriebs vorgesehen ist. From the DE 10 2010 048 876 A1 a cultivatable to a tractor harvester or tillage machine is known, comprising at least one drivable by a drive working or adjusting unit for performing an agricultural function, wherein the drive comprises at least one electric motor and a control device for controlling the speed or the torque the drive is provided.

In der DE 10 2015 221 996.8 beschreibt die Anmelderin ein Anbaugerät für eine landwirtschaftliche bzw. forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine, welches mindestens eine elektrische Schnittstelle, einen Elektromotor und ein antreibbares Rad umfasst. Der mindestens eine Elektromotor treibt das mindestens eine antreibbare Rad an und wird dabei über die elektrische Schnittstelle mit elektrischer Leistung versorgt. In the DE 10 2015 221 996.8 The applicant describes an attachment for an agricultural or forestry machine, which comprises at least one electrical interface, an electric motor and a driven wheel. The at least one electric motor drives the at least one drivable wheel and is thereby supplied with electrical power via the electrical interface.

Die bekannten Anhängewagen für straßengebundene Zugfahrzeuge sind insofern nachteilbehaftet, als dass sie über keinen eigenen Achs- bzw. Radantrieb verfügen und daher von einem entsprechend schwer ausgebildeten Zugfahrzeug gezogen werden müssen, da bei vergleichsweise leichtgewichtig ausgebildeten Zugfahrzeugen ein erhöhtes Risiko von Traktionsverlust besteht, insbesondere beim Ziehen schwerer Anhängewagen. Zudem sind die bekannten Anhängewagen für straßengebundene Zugfahrzeuge auch dahingehend nachteilbehaftet, dass die bei einem Bremsvorgang abgebaute kinetische Energie als Wärme verloren geht. The known trailer trucks for road-bound towing vehicles are disadvantageous in that they do not have their own axle or wheel drive and therefore must be pulled by a correspondingly heavy trained towing vehicle, since in comparatively lightweight trained towing vehicles there is an increased risk of traction loss, especially when pulling heavy trailer car. In addition, the known trailer for road-bound towing vehicles are also disadvantageous in that the degraded during a braking kinetic energy is lost as heat.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Anhängewagen für ein straßengebundenes Zugfahrzeug vorzuschlagen. It is an object of the invention to propose an improved tow truck for a road-bound towing vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anhängewagen für ein straßengebundenes Zugfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. This object is achieved by the trailer carriage for a road-bound towing vehicle according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft einen Anhängewagen für ein straßengebundenes Zugfahrzeug, umfassend mindestens eine elektrische Schnittstelle, mindestens einen Elektromotor und mindestens ein antreibbares Rad, wobei die elektrische Schnittstelle zum Übertragen von elektrischer Energie sowie zum Übertragen von Fahrinformationen ausgebildet ist und wobei der mindestens eine Elektromotor über die mindestens eine elektrische Schnittstelle mit übertragener elektrischer Energie versorgbar ist. Der erfindungsgemäße Anhängewagen zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine antreibbare Rad mittels des mindestens einen Elektromotors in einem Motorbetrieb antreibbar ist und dass das mindestens eine antreibbare Rad mittels des mindestens einen Elektromotors in einem Rekuperationsbetrieb bremsbar ist. The invention relates to a trailer car for a road-bound traction vehicle, comprising at least one electrical interface, at least one electric motor and at least one drivable wheel, wherein the electrical interface for transmitting electrical energy and for transmitting driving information is formed and wherein the at least one electric motor via the at least an electrical interface with transmitted electrical energy can be supplied. The trailer carriage according to the invention is characterized in that the at least one drivable wheel can be driven by the at least one electric motor in an engine operation and that the at least one drivable wheel can be braked by the at least one electric motor in a recuperation.

Daraus ergibt sich zunächst der Vorteil, dass der Anhängewagen einen eigenen Vortrieb erzeugen kann, was ein vergleichsweise weniger schweres Zugfahrzeug zum Ziehen des Anhängewagens erforderlich macht, da dieses vergleichsweise weniger Traktion bereitstellen muss. Dies wiederum führt zu dem weiteren Vorteil, dass die maximal zulässige Zuladung des erfindungsgemäßen Anhängewagens erhöht werden kann, ohne dass dabei ein zulässiges Gesamtgewicht des Gespanns, bestehend aus Anhängewagen und Zugfahrzeugs, überschritten wird. Somit kann das Gespann also effizienter zu Transportzwecken genutzt werden. Zudem kann auch die Motorisierung des Zugfahrzeugs vergleichsweise geringer dimensioniert sein, da der Anhängewagen einen eigenen Vortrieb erzeugt. Somit wird es ermöglicht, das Zugfahrzeug kostengünstiger auszubilden. Auch ein Kraftstoffverbrauch bzw. Energieverbrauch des Zugfahrzeugs reduziert sich dadurch bei Fahrten ohne den Anhängewagen. This initially results in the advantage that the trailer can produce its own propulsion, which makes a comparatively less heavy towing vehicle for pulling the trailer required because this comparatively less traction must provide. This in turn leads to the further advantage that the maximum allowable payload of the trailer carriage according to the invention can be increased without exceeding a permissible total weight of the trailer consisting of trailer and towing vehicle. Thus, the combination can be used more efficiently for transport purposes. In addition, the motorization of the towing vehicle can be comparatively smaller, since the trailer trolley generates its own propulsion. Thus, it is possible to make the towing vehicle less expensive. A fuel consumption or energy consumption of the towing vehicle is thereby reduced when driving without the trailer car.

Unter dem Begriff „Anhängewagen“ wird im Sinne der Erfindung ein Anhänger für ein Zugfahrzeug verstanden, welcher zum Aufnehmen und Transportieren von unterschiedlichen Arten von Ladungen geeignet ist. Beispielsweise kann es sich um einen LKW-Anhänger oder einen PKW-Anhänger handeln. For the purposes of the invention, the term "trailer carriage" is understood to mean a trailer for a towing vehicle which is suitable for picking up and transporting different types of cargoes. For example, it may be a truck trailer or a car trailer.

Unter dem Begriff „straßengebundenes Zugfahrzeug“ wird im Sinne der Erfindung ein mindestens vierrädriges Kraftfahrzeug verstanden, das bevorzugt nicht oder nur in geringem Umfang geländegängig ist Das Zugfahrzeug verfügt bevorzugt über eine mechanische Koppelvorrichtung, um den Anhängewagen mit dem Zugfahrzeug derart mechanisch zu koppeln, dass der Anhängewagen auch ohne eigenen Vortrieb einer Bewegung des Zugfahrzeugs folgt. Beispielsweise kann die Koppelvorrichtung als Anhängerkupplung ausgebildet sein. Das straßengebundene Zugfahrzeug ist bevorzugt als PKW, LKW oder nicht-geländegängiger NKW ausgebildet, wobei im erfindungsgemäßen Sinne auch ein SUV als straßengebundenes Zugfahrzeug verstanden wird. Ein nicht-geländegängiger NKW kann z.B. ein kommunales Nutzfahrzeug sein. For the purposes of the invention, the term "road-bound towing vehicle" is understood to mean an at least four-wheeled motor vehicle, which is preferably not or only slightly off-road capable. The towing vehicle preferably has a mechanical coupling device in order to mechanically couple the towing vehicle to the towing vehicle in such a way that Trailers even without own propulsion movement of the towing vehicle follows. For example, the coupling device may be designed as a trailer hitch. The road-bound traction vehicle is preferably designed as a car, truck or non-off-road commercial vehicle, which is understood in the context of the invention, an SUV as a road-bound towing vehicle. An off-road utility vehicle may be, for example, a municipal commercial vehicle.

Unter dem Begriff „elektrische Schnittstelle“ wird im Sinne der Erfindung ein Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung verstanden, z.B. eine Steckdose, welche mit einem Stecker koppelbar ist, oder ein Stecker, welcher mit einer Steckdose koppelbar ist. Die elektrische Verbindung wiederum ist dazu ausgebildet, elektrische Energie zu übertragen, wobei die Übertragung der elektrischen Energie sowohl vom Anhängewagen an das Zugfahrzeug als auch vom Zugfahrzeug an den Anhängewagen erfolgen kann. Zudem ist die elektrische Verbindung dazu ausgebildet, die Fahrinformationen zu übertragen, und eignet sich somit zur elektrischen Übertragung von Daten. For the purposes of the invention, the term "electrical interface" is understood to mean an apparatus for establishing an electrical connection, e.g. a socket which can be coupled with a plug, or a plug which can be coupled to a socket. The electrical connection in turn is adapted to transmit electrical energy, wherein the transmission of electrical energy can be done both by the trailer car to the towing vehicle and the towing vehicle to the trailer car. In addition, the electrical connection is designed to transmit the driving information, and is thus suitable for the electrical transmission of data.

Unter dem Begriff „Fahrinformationen“ werden im Sinne der Erfindung Steuersignale zur Ansteuerung des mindestens einen Elektromotors verstanden, welche bevorzugt vom Zugfahrzeug über die Schnittstelle an den Anhängewagen bzw. an den Elektromotor übertragen werden. Die Steuersignale für den mindestens einen Elektromotor steuern bevorzugt ein vom Elektromotor erzeugtes Drehmoment, eine Drehzahl, ein Bremsmoment, eine Energieaufnahme im Motorbetrieb bzw. eine Energieabgabe im Rekuperationsbetrieb. Die Fahrinformationen können außerdem Steuersignale zur Ansteuerung von einer oder mehreren Betriebsbremsen des Anhängewagens umfassen. Auch die Steuersignale zur Ansteuerung der Betriebsbremsen werden bevorzugt vom Zugfahrzeug über die Schnittstelle an den Anhängewagen bzw. die Betriebsbremsen übertragen. Außerdem können die Fahrinformationen vom Anhängewagen erfasste Raddrehzahlen eines oder mehrerer Räder umfassen sowie z.B. Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsinformationen, wozu auch die bei einer Kurvenfahrt entstehenden Fliehkräfte gehören. Derartige Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsinformationen können etwa mittels einer geeigneten Sensorik des Anhängewagens, z.B. einer ESP-Sensorik, erfasst werden. Die Raddrehzahlen des Anhängewagens sowie die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsinformationen werden bevorzugt vom Anhängewagen über die Schnittstelle an das Zugfahrzeug übertragen. Im Zugfahrzeug können diese Fahrinformationen z.B. einer Fahrstabilitätsregeleinheit zur Verfügung gestellt werden. For the purposes of the invention, the term "driving information" means control signals for controlling the at least one electric motor, which are preferably transmitted from the towing vehicle via the interface to the trailer carriage or to the electric motor. The control signals for the at least one electric motor preferably control a torque generated by the electric motor, a rotational speed, a braking torque, an energy intake during engine operation or an energy output in the recuperation operation. The driving information may also include control signals for controlling one or more service brakes of the trailer. The control signals for controlling the service brakes are preferably transmitted from the towing vehicle via the interface to the trailer carriage or service brakes. In addition, the driving information may include wheel speeds of one or more wheels detected by the towing vehicle, and e.g. Acceleration or deceleration information, which includes the centrifugal forces generated during cornering. Such acceleration or deceleration information can be obtained, for example, by means of a suitable sensor system of the towing vehicle, e.g. an ESP sensor, are detected. The wheel speeds of the trailer carriage and the acceleration or deceleration information are preferably transmitted from the trailer to the towing vehicle via the interface. In the towing vehicle, this driving information may e.g. a driving stability control unit are provided.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der mindestens eine Elektromotor als Asynchronmotor ausgebildet ist. Asynchronmotoren weisen eine besonders hohe Effizienz auf und eignen sich zur Erzeugung sehr hoher Drehmomente, was insbesondere Anfahrvorgänge begünstigt. Somit eignen sie sich vorteilhaft zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Anhängewagen. It is preferably provided that the at least one electric motor is designed as an asynchronous motor. Asynchronous motors have a particularly high efficiency and are suitable for generating very high torques, which favors in particular starting operations. Thus, they are advantageous for use in a trailer cart according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Anhängewagen mindestens einen Energiespeicher zum Bevorraten von elektrischer Energie umfasst und dazu ausgebildet ist, im Rekuperationsbetrieb den mindestens einen Energiespeicher mit elektrischer Energie aufzuladen. Der elektrische Energiespeicher kann z.B. als elektrische Batterie ausgebildet sein, insbesondere als NiMH-Akkumulator oder LiPo-Akkumulator. Der elektrische Energiespeicher kann also Energie zum Betrieb des mindestens einen Elektromotors speichern bzw. bedarfsweise an diesen abgeben. Außerdem kann der elektrische Energiespeicher im Rekuperationsbetrieb des mindestens einen Elektromotors zurückgewonnene Energie speichern, was die Energieeffizienz eines derartigen Anhängewagens bzw. Gespanns verbessert und den Bedarf an extern zuzuführender Energie insgesamt reduziert. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the trailer trolley comprises at least one energy store for storing electrical energy and is designed to charge the at least one energy store with electrical energy during recuperation operation. The electrical energy storage may e.g. be designed as an electric battery, in particular as a NiMH accumulator or LiPo accumulator. The electrical energy store can thus store energy for operation of the at least one electric motor or, if necessary, deliver it to the latter. In addition, the electrical energy store can store energy recovered in the recuperation operation of the at least one electric motor, which improves the energy efficiency of such a trailer truck or trailer and reduces the overall demand for externally supplied energy.

Insbesondere ist es bevorzugt, dass mittels des mindestens einen Elektromotors rekuperierte elektrische Energie über die elektrische Schnittstelle an das Zugfahrzeug übertragen wird. Da das Zugfahrzeug üblicherweise über einen elektrischen Energiespeicher in Form einer aufladbaren Zugfahrzeugbatterie verfügt, kann die vom Anhängewagen rekuperierte Energie in der Zugfahrzeugbatterie gespeichert und bevorratet werden. Besonders geeignet sind hierfür rein elektrisch angetriebene Zugfahrzeuge, welche üblicherweise über einen entsprechend leistungsfähigen elektrischen Energiespeicher verfügen. Ein derartiger elektrischer Energiespeicher kann z.B. als NiMH-Akkumulator oder LiPo-Akkumulator ausgebildet sein. In particular, it is preferred that recuperated electrical energy is transmitted to the towing vehicle via the electrical interface by means of the at least one electric motor. Since the tractor usually has an electrical energy storage in the form of a rechargeable tractor battery, the energy recuperated by the trailer can be stored and stored in the tractor battery. Particularly suitable for this purpose are purely electrically driven towing vehicles, which usually have a correspondingly powerful electrical energy storage. Such an electrical energy store may e.g. be designed as NiMH accumulator or LiPo accumulator.

Ganz besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher einen Kondensator umfasst, welcher kurzfristig auch sehr hohe elektrische Leistungen aufnehmen kann. Somit kann z.B. bei einem vergleichsweise starken Bremsvorgang im Rekuperationsbetrieb, welcher kurzfristig das Entstehen von vergleichsweise hohen elektrischen Leistungen bewirkt, eine Beschädigung des elektrischen Energiespeichers vermieden werden. Die vom Kondensator kurzfristig aufgenommene elektrische Energie kann zum Antrieb des mindestens einen Elektromotors verwendet werden bzw. zum Laden einer Batterie bzw. eines Akkumulators, welche ebenfalls Bestandteil des elektrischen Energiespeichers sind. Most preferably, it is provided that the electrical energy storage comprises a capacitor, which can also absorb very high electrical power in the short term. Thus, for example, in a relatively strong braking operation in recuperation, which in the short term causes the emergence of comparatively high electrical power, damage to the electrical energy storage can be avoided. The short-term electrical energy absorbed by the capacitor can be used to drive the at least one electric motor or to charge a battery or a rechargeable battery, which are also part of the electrical energy storage.

Ebenso ist es ganz besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Energiespeicher zusätzlich oder alternativ zum Kondensator einen Bremswiderstand umfasst. Der Bremswiderstand dient dazu, im Rekuperationsbetrieb erzeugte elektrische Energie, welche weder dem Energiespeicher noch dem evtl. vorhandenen Kondensator zugeführt werden kann, aufzunehmen und als Wärme abzugeben. Somit kann eine Beschädigung des Energiespeicher bzw. des Kondensators durch zu hohe elektrische Leistungen bzw. durch das Zuführen zu hoher elektrischer Energien vorteilhaft verhindert werden. Likewise, it is very particularly preferably provided that the energy storage device additionally or alternatively to the capacitor comprises a braking resistor. The braking resistor serves to absorb electrical energy generated in the recuperation operation, which can neither be supplied to the energy store nor to the possibly existing capacitor, and to deliver it as heat. Thus, damage to the energy storage or the capacitor can be advantageously prevented by excessive electrical power or by supplying too high electrical energy.

Besonders bevorzugt ist es weiterhin vorgesehen, dass der Energiespeicher zusätzlich auch durch eine herkömmliche Einrichtung zur Versorgung mit elektrischer Energie aufladbar ist. Eine derartige Einrichtung zur Versorgung mit elektrischer Energie kann z.B. eine gewöhnliche Steckdose sein oder eine spezielle Ladestation. Particularly preferably, it is further provided that the energy storage is additionally charged by a conventional means for supplying electrical energy. Such means for supplying electrical energy may e.g. an ordinary outlet or a special charging station.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Anhängewagen eine Vielzahl von antreibbaren bzw. elektromagnetisch bremsbaren Rädern umfasst. Mit jedem antreibbaren bzw. elektromagnetisch bremsbaren Rad des Anhängewagens verbessert sich dessen Vortriebsfähigkeit und dessen Traktionsvermögen. Zudem verbessert sich mit jedem antreibbaren bzw. elektromagnetisch bremsbaren Rad auch die Fähigkeit des Anhängewagens, bei einem Bremsvorgang elektrische Energie zu rekuperieren. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the trailer carriage comprises a plurality of drivable or electromagnetically braked wheels. Each drivable or electromagnetically braked wheel of the trailer improves its ability to drive and its traction. In addition, any drivable or electromagnetically braked wheel also improves the ability of the trailer to recuperate electrical energy during a braking operation.

Bevorzugt sind die antreibbaren Räder jeweils individuell von einem Elektromotor antreibbar, sodass mechanische Verluste, welche z.B. durch ein Verteilergetriebe bzw. ein Differentialgetriebe entstehen würden, vermieden werden können. Preferably, the drivable wheels are each individually driven by an electric motor, so that mechanical losses, e.g. would arise through a transfer case or a differential gear, can be avoided.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Anhängewagen vier Räder, von denen mindestens zwei antreibbar sind, umfasst. Eine derartige Ausbildungsform eignet sich z.B. vorteilhaft für einen typischen LKW-Anhänger. Insbesondere bevorzugt sind alle vier Räder antreibbar. Indem jedes Rad zudem über einen ausschließlich ihm individuell zugeordneten Elektromotor verfügt, können auf einfache Weise situationsabhängig unterschiedliche Antriebsmomente erzeugt werden. Dies verbessert wiederum das Schlupfverhalten der Räder und damit das Traktionsvermögen. Außerdem können sogar Lenkbewegungen des Zugfahrzeugs unterstützt werden. Auch ein Wenden des Anhängewagens auf der Stelle durch gegensinnige Drehbewegungen der Räder der unterschiedlichen Seiten ist in einem vom Zugfahrzeug abgekoppelten Zustand denkbar. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass die Spurbreite des Anhängewagens flexibel gewählt werden kann, lediglich der Einbauraum für die Elektromotoren muss zur Verfügung gestellt werden. Furthermore, it is preferred that the trailer carriage comprises four wheels, of which at least two are drivable. Such an embodiment is suitable e.g. beneficial for a typical truck trailer. Particularly preferably, all four wheels are driven. In addition, by virtue of the fact that each wheel has an electric motor which is assigned to it individually, different drive torques can be generated in a simple manner depending on the situation. This in turn improves the slip behavior of the wheels and thus the traction. In addition, even steering movements of the towing vehicle can be supported. A turning of the trailer carriage on the spot by opposing rotational movements of the wheels of the different sides is conceivable in a decoupled from the towing vehicle state. Furthermore, there is the advantage that the track width of the trailer can be chosen flexibly, only the installation space for the electric motors must be provided.

Ebenso ist es bevorzugt, dass jeweils ein Elektromotor achsweise zwei antreibbaren Rädern trieblich zugeordnet ist. Dies reduziert die Anzahl der benötigten Elektromotoren, wobei trotzdem eine Vielzahl von Rädern angetrieben werden kann. Für diese Ausführungsform wird zudem ein mechanisches Verteilergetriebe bzw. Differentialgetriebe zwischen den gemeinsam von einem Elektromotor angetriebenen Rädern benötigt. Likewise, it is preferred that in each case one electric motor is associated with two drivable wheels in terms of drive. This reduces the number of required electric motors, while still a variety of wheels can be driven. For this embodiment, a mechanical transfer case or differential gear between the jointly driven by an electric motor wheels is also needed.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine Elektromotor als Radnabenantrieb ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders raumsparende Ausbildungsform des mindestens einen Elektromotors dar. Da der mindestens eine Elektromotor zudem dazu vorgesehen ist, ein Rad des Anhängewagens anzutreiben und als Radnabenantrieb unmittelbar am anzutreibenden Rad angeordnet werden kann, erübrigen sich gesonderte mechanische Drehmomentzuführungen vom Elektromotor zum Rad. Dies spart Bauraum, Gewicht und Kosten. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the at least one electric motor is designed as a wheel hub drive. This is a particularly space-saving embodiment of the at least one electric motor. Since the at least one electric motor is also intended to drive a wheel of the trailer and can be arranged as a hub drive directly on the driven wheel, separate mechanical torque supplies from the electric motor to the wheel unnecessary. This saves Space, weight and costs.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der mindestens eine Elektromotor baulich vollständig in die Radfelge integriert ist. Dies ist eine besonders raumsparende Ausbildungsform. It is preferably provided that the at least one electric motor is structurally completely integrated into the wheel rim. This is a particularly space-saving form of training.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Anhängewagen mindestens eine Betriebsbremse umfasst, wobei die Betriebsbremse dazu ausgebildet ist, bei einem Bremsvorgang ein elektromagnetisches Bremsmoment des mindestens einen Elektromotors im Rekuperationsbetrieb durch ein mechanisches Bremsmoment der mindestens einen Betriebsbremse zu ergänzen. Daraus ergibt sich einerseits der Vorteil, dass ein Verschleiß der Betriebsbremse reduziert wird, da diese nur zur Unterstützung des elektromagnetischen Bremsmoments des mindestens einen Elektromotors im Rekuperationsbetrieb herangezogen wird. Das elektromagnetische Bremsmoment wird dabei naturgemäß über eine elektromagnetische – also verschleißfreie – Wechselwirkung des Rotors mit dem Stator des Elektromotors erzeugt. Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass eine Bremswirkung des Elektromotors im Rekuperationsbetrieb bei Bedarf jederzeit durch die Betriebsbremse ergänzt werden kann, um eine größtmögliche Bremswirkung zu erzeugen. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the trailer carriage comprises at least one service brake, wherein the service brake is adapted to supplement an electromagnetic braking torque of the at least one electric motor in recuperation by a mechanical braking torque of at least one service brake during a braking operation. This results on the one hand, the advantage that wear of the service brake is reduced, since this is used only to support the electromagnetic braking torque of the at least one electric motor in recuperation. The electromagnetic braking torque is naturally generated via an electromagnetic - so wear-free - interaction of the rotor with the stator of the electric motor. In addition, there is the advantage that a braking effect of the electric motor in recuperation can be supplemented at any time by the service brake, if necessary, to produce the greatest possible braking effect.

Besondere Vorteile ergeben sich somit beispielsweise bei einer Bergabfahrt eines derartigen Anhängewagens, welche zwar nur ein geringes, jedoch über einen langen Zeitraum konstantes Bremsmoment erfordert, da in diesem Fall ausschließlich über den Elektromotor im Rekuperationsbetrieb gebremst werden kann. Particular advantages thus result, for example, in a downhill such a trailer, which indeed requires only a small, but over a long period constant braking torque, since in this case can be braked exclusively via the electric motor in recuperation.

Insbesondere können somit vorteilhaft sog. Fading-Erscheinungen der Reibungsbremse vermieden werden. In particular, so-called fading phenomena of the friction brake can thus advantageously be avoided.

Bei der Betriebsbremse handelt es sich bevorzugt um eine hydraulisch betätigbare Reibungsbremse. Derartige Bremsen sind weit entwickelt und bieten ein hohes Maß an Zuverlässigkeit sowie eine gute Regelbarkeit der einzustellenden Bremsmomente. The service brake is preferably a hydraulically actuated friction brake. Such brakes are well developed and offer a high degree of reliability and good controllability of the braking torques to be set.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gespann, umfassend ein straßengebundenes Zugfahrzeug und mindestens einen an das straßengebundene Zugfahrzeug gekoppelten Anhängewagen. Das erfindungsgemäße Gespann zeichnet sich dadurch aus, dass der Anhängewagen als erfindungsgemäßer Anhängewagen für ein straßengebundenes Zugfahrzeug ausgebildet ist. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Anhängewagen beschriebenen Vorteile auch für das erfindungsgemäße Gespann. The invention further relates to a trailer comprising a road-bound towing vehicle and at least one towing vehicle coupled to the road-bound towing vehicle. The trailer according to the invention is characterized in that the trailer carriage is designed as a trailer carriage according to the invention for a road-bound towing vehicle. This results in the advantages already described in connection with the trailer carriage according to the invention also for the combination according to the invention.

Unter dem Begriff „gekoppelt“ wird im Sinne der Erfindung sowohl eine mechanische Kopplung über z.B. eine Anhängerkupplung als auch eine elektrische Kopplung über die bereits beschriebene elektrische Schnittstelle verstanden. For the purposes of the invention, the term "coupled" means both a mechanical coupling via e.g. understood a trailer hitch and an electrical coupling via the electrical interface already described.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das straßengebundene Zugfahrzeug einen Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie sowie eine elektrische Schnittstelle zum Übertragen von elektrischer Energie umfasst. Somit kann vorteilhaft vom Generator elektrische Energie erzeugt werden, welche über die elektrische Schnittstelle dem Anhängewagen, insbesondere mindestens einem Elektromotor des Anhängewagens bzw. einem Energiespeicher des Anhängewagens, zur Verfügung gestellt wird. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the road-bound traction vehicle comprises a generator for generating electrical energy and an electrical interface for transmitting electrical energy. Thus, electrical energy can advantageously be generated by the generator, which is provided via the electrical interface to the trailer carriage, in particular at least one electric motor of the trailer carriage or an energy store of the trailer carriage.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Generator von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, insbesondere über ein trieblich zwischengeschaltetes Getriebe. Preferably, it is provided that the generator is driven by an internal combustion engine, in particular via a drive interposed transmission.

Der Generator kann dabei ein fest in das Zugfahrzeug integrierter Generator sein, beispielsweise ähnlich einer typischen Lichtmaschine, oder aber er kann ein anbaubarerer und wieder abbaubarer Generator sein, welches im angebauten Zustand beispielsweise von einer Nebenabtriebswelle des Zugfahrzeugs angetrieben wird. Insbesondere kommunale Zugfahrzeuge weisen nämlich oftmals hierfür geeignete Nebenatriebswellen auf. The generator can be a permanently integrated into the towing vehicle generator, for example, similar to a typical alternator, or it can be an attachable and re-degradable generator, which is driven in the mounted state, for example, by a PTO of the towing vehicle. In particular, municipal towing vehicles often have for this purpose suitable Nebenatriebswellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das straßengebundene Zugfahrzeug eine zentrale Regeleinheit umfasst, welche dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Elektromotor und/oder die mindestens eine Betriebsbremse des Anhängewagens und/oder einen Ladevorgang des mindestens einen Energiespeichers zu regeln. Indem die zentrale Regeleinheit den mindestens einen Elektromotor bzw. die mindestens eine Betriebsbremse des Anhängewagens regelt, regelt sie also dessen Fahrverhalten. Dies erhöht die Fahrsicherheit des Gespanns. Indem die zentrale Regeleinheit den Ladevorgang des mindestens einen Energiespeichers regelt, kann sie diesen vor Beschädigungen durch Überladen sowie vor Beschädigungen durch Tiefenentladen schützen. Auch eine Beschädigung des mindestens einen Energiespeichers durch zu hohe Ladeströme kann durch die zentrale Regeleinheit verhindert werden. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the road-bound towing vehicle comprises a central control unit, which is adapted to control the at least one electric motor and / or the at least one service brake of the trailer and / or a charging of the at least one energy storage. By the central control unit controls the at least one electric motor or the at least one service brake of the trailer, so it controls its handling. This increases the driving safety of the team. By controlling the charging process of the at least one energy storage device, the central control unit can protect it from damage caused by overcharging and from damage caused by deep discharge. Damage to the at least one energy store due to excessive charging currents can be prevented by the central control unit.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Regeleinheit dazu ausgebildet ist, mittels der Fahrinformationen ein Fahrmodell zu errechnen und mit einer sensorisch erfassten Fahrsituation zu vergleichen und bei einer Abweichung der Fahrsituation vom Fahrmodell die Fahrsituation mittels eines Motoreingriffs bzw. Bremseneingriffs an das Fahrmodell anzupassen. Die Regeleinheit führt vorteilhaft eine sog. ESP-Funktionalität (electronic stability control) für den Anhängewagen bzw. für das Gespann aus. It is preferably provided that the control unit is configured to calculate a driving model by means of the driving information and to compare it with a sensorially detected driving situation and to adapt the driving situation to the driving model by means of an engine intervention or brake intervention in the event of a deviation of the driving situation from the driving model. The control unit advantageously executes a so-called ESP functionality (electronic stability control) for the trailer carriage or for the trailer.

Das Fahrmodell umfasst bevorzugt die Fahrinformationen sowie einen Lenkwinkel, eine Geschwindigkeit, eine Longitudinalbeschleunigung sowie eine Lateralbeschleunigung. The driving model preferably comprises the driving information as well as a steering angle, a speed, a longitudinal acceleration and a lateral acceleration.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die elektrische Schnittstelle außerdem zum Übertragen des Fahrmodells ausgebildet ist. Beispielsweise kann dem Anhängewagen vom Zugfahrzeug ein Fahrmodell zur Verfügung gestellt werden, auf welches der Anhängewagen im Fahrbetrieb eingeregelt wird. Ebenso kann der Anhängewagen aber auch dem Zugfahrzeug ein das Fahrverhalten des Anhängewagens beschreibendes Fahrmodell zur Verfügung stellen. Das Zugfahrzeug kann dann sein Zugverhalten entsprechend auf das Verhalten des Anhängewagens abstimmen. In beiden Fällen kann eine deutliche Verbesserung der Fahrstabilität erzielt werden. It is preferably provided that the electrical interface is also designed to transmit the driving model. For example, the towing vehicle from the towing vehicle, a driving model can be made available, on which the trailer carriage is adjusted while driving. Likewise, the trailer car can also provide the towing vehicle a driving model descriptive of the driving behavior of the trailer. The towing vehicle can then adjust its traction accordingly to the behavior of the trailer. In both cases, a significant improvement in driving stability can be achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das straßengebundene Zugfahrzeug ein dieselelektrisch antreibbares Zugfahrzeug ist. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the road-bound towing vehicle is a diesel-electrically drivable towing vehicle.

Unter dem Begriff „dieselelektrisch“ wird im Sinne der Erfindung ein Antriebskonzept verstanden, welches einen Dieselmotor, einen elektrischen Generator und mindestens einen Elektromotor umfasst. Der Dieselmotor treibt dabei den elektrischen Generator mechanisch an, so dass dieser eine elektrische Energie erzeugt. Die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie wird dann dem mindestens einen Elektromotor bzw. dem mindestens einen Energiespeicher zugeführt. For the purposes of the invention, the term "diesel-electric" is understood to mean a drive concept which comprises a diesel engine, an electric generator and at least one electric motor. The diesel engine drives the electric generator mechanically so that it generates electrical energy. The electrical energy generated by the electrical generator is then supplied to the at least one electric motor or to the at least one energy store.

Der Vorteil eines derartigen Antriebskonzepts ist es, dass der Dieselmotor durchgehend im Betriebspunkt seines höchsten Wirkungsgrads betrieben werden kann. Sofern der Energiebedarf des mindestens einen Elektromotors geringer ist die vom Dieselmotor und dem Generator zu einem bestimmten Zeitpunkt bereitgestellte Energie, so kann die überschüssige Energie zum Laden des Energiespeichers verwendet werden. Wenn hingegen der Energiebedarf des mindestens einen Elektromotors größer ist als die vom Dieselmotor und dem Generator zu einem bestimmten Zeitpunkt bereitgestellte Energie, so kann die zusätzliche benötigte Energie dem Energiespeicher entnommen werden. Da der Dieselmotor somit ständig mit seinem optimalen Wirkungsgrad betrieben wird, stellt sich ein reduzierter Kraftstoffverbrauch ein. The advantage of such a drive concept is that the diesel engine can be operated continuously at the operating point of its highest efficiency. If the energy requirement of the at least one electric motor is lower than the energy supplied by the diesel engine and the generator at a certain point in time, the excess energy can be used to charge the energy store. If, on the other hand, the energy requirement of the at least one electric motor is greater than the energy provided by the diesel engine and the generator at a certain point in time, then the additional energy required can be taken from the energy store. Since the diesel engine is thus constantly operated at its optimum efficiency, a reduced fuel consumption occurs.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Antreiben und Bremsen eines Anhängewagens für ein straßengebundenes Zugfahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zum Antreiben des Anhängewagens mindestens ein antreibbares Rad des Anhängewagens von mindestens einem Elektromotor des Anhängewagens in einem Motorbetrieb angetrieben wird und dass zum Bremsen des Anhängewagens mindestens ein antreibbares Rad des Anhängewagens von mindestens einem Elektromotor des Anhängewagens in einem Rekuperationsbetrieb gebremst wird. Dies führt zu den bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Anhängewagen beschriebenen Vorteilen. The invention also relates to a method for driving and braking a trailer for a road-bound towing vehicle. The inventive method is characterized in that for driving the trailer carriage at least one drivable wheel of the trailer carriage is driven by at least one electric motor of the trailer in an engine operation and that for braking the trailer carriage at least one drivable wheel of the trailer of at least one electric motor of the trailer in a Recuperation is slowed down. This leads to the advantages already described in connection with the trailer carriage according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass im Rekuperationsbetrieb erzeugte elektrische Energie zum Laden mindestens eines Energiespeichers herangezogen wird, wobei überschüssige elektrische Energie verheizt wird. Somit ergibt sich der Vorteil, dass im Rekuperationsbetrieb, also beim Bremsen des Anhängewagens, elektrische Energie zurückgewonnen werden kann, welche später wieder zum Antreiben des Anhängewagens bzw. des mindestens einen Elektromotors verwendet werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that electrical energy generated in the recuperation operation is used to charge at least one energy store, wherein excess electrical energy is burned. Thus, there is the advantage that in recuperation, so when braking the trailer car, electrical energy can be recovered, which can be used later again for driving the trailer or the at least one electric motor.

Unter dem Begriff „überschüssige elektrische Energie“ wird im Sinne der Erfindung elektrische Energie verstanden, die dem Energiespeicher nicht zugeführt werden kann, ohne diesen zu beschädigen. Beispielsweise kann der Energiespeicher bereits vollständig aufgeladen sein oder nicht zum Laden mit einer beim Rekuperieren im Einzelfall erzeugten sehr hohen Stromstärke ausgelegt sein. The term "excess electrical energy" is understood in the context of the invention, electrical energy that can not be supplied to the energy storage, without damaging it. For example, the energy storage device may already be fully charged or may not be designed for charging with a very high current intensity generated when recuperating in a particular case.

Die überschüssige elektrische Energie wird bevorzugt mittels eines Bremswiderstands verheizt. The excess electrical energy is preferably burned by means of a braking resistor.

Unter dem Begriff „Bremswiderstand“ wird im Sinne der Erfindung ein ohmscher Widerstand verstanden, der auch für sehr hohe Stromstärken ausgelegt ist und der die überschüssige elektrische Energie in Wärme umwandelt. Der Bremswiderstand ist bei einem starken Bremsvorgang über den mindestens einen Elektromotor, also für einen starken Rekuperationsbetrieb, von Bedeutung, da ohne einen entsprechend hohen elektrischen Widerstand auch kein entsprechend hohes elektromagnetisches Bremsmoment erzeugt werden kann. The term "braking resistor" is understood in the context of the invention, an ohmic resistance, which is designed for very high currents and converts the excess electrical energy into heat. The braking resistor is in a strong braking operation on the at least one electric motor, so for a strong recuperation, of importance, since without a correspondingly high electrical resistance and no correspondingly high electromagnetic braking torque can be generated.

Der mindestens eine Energiespeicher kann entweder im Anhängewagen oder im Zugfahrzeug angeordnet sein. Auch eine Anordnung von mehr als nur einem Energiespeicher ist denkbar, wobei in letzterem Fall auch eine Anordnung eines oder mehrerer Energiespeicher im Zugfahrzeug und eine Anordnung eines oder mehrerer Energiespeicher im Anhängewagen möglich ist. The at least one energy storage device can be arranged either in the trailer or in the towing vehicle. An arrangement of more than one energy storage is conceivable, in the latter case, an arrangement of one or more energy storage in the tractor and an arrangement of one or more energy storage in the trailer is possible.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass im Motorbetrieb dem mindestens einen Elektromotor elektrische Energie vom mindestens einen Energiespeicher und/oder von mindestens einem Generator zugeführt wird. Somit kann der mindestens eine Elektromotor zuverlässig mit der zu seinem Betrieb benötigten elektrischen Energie versorgt werden. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that, during engine operation, electrical energy is supplied to the at least one electric motor from the at least one energy store and / or from at least one generator. Thus, the at least one electric motor can be reliably supplied with the electrical energy required for its operation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Rekuperationsbetrieb, der Motorbetrieb, eine Betätigung einer Betriebsbremse des Anhängewagens und ein Ladevorgang des mindestens einen Energiespeichers von einer zentralen Regeleinheit des straßengebundenen Zugfahrzeugs geregelt werden. Dies führt zu den bereits im Zusammenhang mit der zentralen Regeleinheit beschriebenen Vorteilen. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the recuperation, the engine operation, an operation of a service brake of the trailer and a charging of the at least one energy storage are controlled by a central control unit of the road-bound towing vehicle. This leads to the advantages already described in connection with the central control unit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments shown in the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anhängewagens, 1 an exemplary embodiment of a trailer according to the invention,

2 schematisch und beispielhaft einen Radnabenantrieb, 2 schematically and exemplarily a wheel hub drive,

3 schematisch eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anhängewagens, 3 1 schematically another exemplary embodiment of a trailer according to the invention,

4 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gespanns und 4 a possible embodiment of a combination of the invention and

5 schematisch und beispielhaft eine Energieverteilung in einem erfindungsgemäßen Gespann. 5 schematically and exemplarily an energy distribution in a combination according to the invention.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt. Identical objects, functional units and comparable components are denoted by the same reference numerals across the figures. These objects, functional units and comparable components are identical in terms of their technical features, unless the description explicitly or otherwise implies otherwise.

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anhängewagens 1 für ein straßengebundenes Zugfahrzeug 15. Beispielsgemäß ist der Anhängewagen 1 als LKW-Anhänger und mit vier antreibbaren Rädern 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ ausgebildet. Jedem der antreibbaren Räder 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ ist dabei ein in 1 nicht dargestellter Elektromotor 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ trieblich zugeordnet. Der Anhängewagen 1 umfasst außerdem eine elektrische Schnittstelle 3 zum Übertragen von elektrischer Energie. Mit über die elektrische Schnittstelle 3 übertragener elektrischen Energie werden die vier nicht dargestellten Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ versorgt. Weiterhin umfasst der Anhängewagen 1 eine mechanische Koppelvorrichtung 4, mittels der er mit dem straßengebundenen Zugfahrzeug 15 mechanisch gekoppelt werden kann. Der Anhängewagen 1 kann also mechanisch und elektrisch an das Zugfahrzeug 15 gekoppelt werden. 1 shows an exemplary embodiment of a trailer according to the invention 1 for a road-bound towing vehicle 15 , By way of example, the trailer carriage is 1 as a truck trailer and with four drivable wheels 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' educated. Each of the drivable wheels 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' is doing a in 1 not shown electric motor 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' drove. The trailer carriage 1 also includes an electrical interface 3 for transmitting electrical energy. With over the electrical interface 3 transmitted electrical energy are the four electric motors, not shown 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' provided. Furthermore, the trailer carriage includes 1 a mechanical coupling device 4 by means of which he uses the road-bound towing vehicle 15 can be mechanically coupled. The trailer carriage 1 can therefore mechanically and electrically to the towing vehicle 15 be coupled.

2 zeigt schematisch und beispielhaft einen Radnabenantrieb 5, wie er bevorzugt für einen erfindungsgemäßen Anhängewagen 1 verwendet wird. Der Radnabenantrieb 5 umfasst einen Stator 6 und einen Rotor 7 und ist als Asynchronmotor 5 ausgebildet. Wie zu sehen ist, ist der Radnabenantrieb 5 vollständig in eine Radfelge 19 integriert und somit besonders raumsparend ausgebildet. Weiterhin umfasst der Radnabenantrieb 5 ein Elektronikmodul 20 zum Steuern des Radnabenantriebs 5, eine mechanische Reibbremse 8 sowie ein Radlager 9. Die Radfelge 21 ist radial umgeben von einem Reifen 10. 2 shows schematically and exemplarily a wheel hub drive 5 as preferred for a trailer cart according to the invention 1 is used. The wheel hub drive 5 includes a stator 6 and a rotor 7 and is as an asynchronous motor 5 educated. As you can see, the wheel hub drive 5 completely in a wheel rim 19 integrated and thus designed to save space. Furthermore, the wheel hub drive includes 5 an electronic module 20 for controlling the wheel hub drive 5 , a mechanical friction brake 8th as well as a wheel bearing 9 , The wheel rim 21 is radially surrounded by a tire 10 ,

3 zeigt schematisch eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anhängewagens 1 für ein straßengebundenes Zugfahrzeug 15. Der in 3 gezeigte Anhängewagen 1 ist beispielsgemäß als Ladewagen für ein kommunales Zugfahrzeug ausgebildet. Er umfasst vier antreibbare Räder 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘, welchen jeweils ein als Radnabenantrieb 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ ausgebildeter Elektromotor 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ trieblich zugeordnet ist. Weiterhin ist jedem der Radnabenantrieb 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ ein zweistufiges Untersetzungsgetriebe 11, 11‘, 11‘‘, 11‘‘‘ zugeordnet. Dies ermöglicht das Bereitstellen höherer Drehmomente an den angetriebenen Rädern 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ bei vergleichsweise geringen Drehzahlen. Weiterhin umfasst der beispielhaft dargestellte Anhängewagen 1 der 3 Drehzahlsensoren 12, 12‘‘, 12‘‘, 12‘‘‘‘ zum Erfassen von Drehzahlen der Räder 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘, Trägheitssensoren 14, 14‘, 14‘‘ zum Erfassen von Longitudinalbeschleunigungen, Lateralbeschleunigungen und Rotationsbewegungen um eine Hochachse des Anhängewagens 1 sowie eine zentrale Regeleinheit 13. Wie zu sehen ist, ist jeweils ein Drehzahlsensor 12, 12‘‘, 12‘‘, 12‘‘‘‘ einem Rad 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ zugeordnet. Die Regeleinheit 13 ist dazu ausgebildet, mittels der von den Drehzahlsensoren 12, 12‘‘, 12‘‘, 12‘‘‘‘ und den Trägheitssensoren 14, 14‘, 14‘‘ erfassten Fahrinformationen ein Fahrmodell zu errechnen und mit einer sensorisch erfassten Fahrsituation zu vergleichen. Bei einer Abweichung der Fahrsituation vom Fahrmodell passt die zentrale Regeleinheit 13 die Fahrsituation mittels eines Motoreingriffs oder eines Bremseneingriffs wieder an das Fahrmodell an. Somit kann die Fahrstabilität des Anhängewagens 1 deutlich verbessert werden. Außerdem umfasst der Anhängewagen 1 beispielsgemäß eine erste Koppelvorrichtung 4, um den Anhängewagens 1 mechanisch an das kommunale Zugfahrzeug 15 zu koppeln und eine erste elektrische Schnittstelle 3, um elektrische Leistung vom kommunalen Zugfahrzeug 15 an den Anhängewagen 1 zu übertragen und umgekehrt vom Anhängewagen 1 an das kommunale Zugfahrzeug 15 zu übertragen. Mittels einer weiteren Koppelvorrichtung 4‘ kann ein weiterer Anhängewagen 1‘ an den in 3 gezeigten Anhängewagen 1 mechanisch gekoppelt werden. Mittels einer weiteren elektrische Schnittstelle 3‘ kann beispielsgemäß auch elektrische Leistung vom Anhängewagen 1 an den weiteren Anhängewagen 1‘ übertragen werden oder umgekehrt vom weiteren Anhängewagen 1‘ an den Anhängewagen 1 übertragen werden. Ebenso kann mittels der weiteren elektrische Schnittstelle 3‘ das errechnete Fahrmodell an den weiteren Anhängewagen 1‘ übertragen werden oder umgekehrt vom weiteren Anhängewagen 1‘ an den Anhängewagen 1 übertragen werden. 3 schematically shows another exemplary embodiment of a trailer according to the invention 1 for a road-bound towing vehicle 15 , The in 3 shown trailer 1 is for example designed as a loader wagon for a municipal towing vehicle. It includes four drivable wheels 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' , which each as a wheel hub drive 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' trained electric motor 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' is assigned drove. Furthermore, each of the wheel hub drive 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' a two-stage reduction gearbox 11 . 11 ' . 11 '' . 11 ''' assigned. This allows the provision of higher torques on the driven wheels 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' at comparatively low speeds. Furthermore, the trailer carriage exemplified comprises 1 of the 3 Speed sensors 12 . 12 '' . 12 '' . 12 '''' for detecting rotational speeds of the wheels 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' , Inertial sensors 14 . 14 ' . 14 '' for detecting longitudinal accelerations, lateral accelerations and rotational movements about a vertical axis of the towing vehicle 1 as well as a central control unit 13 , As you can see, there is one speed sensor each 12 . 12 '' . 12 '' . 12 '''' a wheel 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' assigned. The control unit 13 is designed by means of the speed sensors 12 . 12 '' . 12 '' . 12 '''' and the inertial sensors 14 . 14 ' . 14 '' acquired driving information to calculate a driving model and to compare with a sensory recorded driving situation. If the driving situation deviates from the driving model, the central control unit fits 13 the driving situation by means of an engine intervention or a brake intervention again to the driving model. Thus, the driving stability of the trailer 1 be significantly improved. In addition, the trailer carriage includes 1 For example, a first coupling device 4 to the trailer 1 mechanically to the municipal towing vehicle 15 to couple and a first electrical interface 3 to electrical power from the municipal towing vehicle 15 on the trailer 1 to transfer and vice versa of the trailer carriage 1 to the municipal towing vehicle 15 transferred to. By means of another coupling device 4 ' can another trailer 1' to the in 3 shown trailer 1 be mechanically coupled. By means of another electrical interface 3 ' can, for example, also electrical power from the trailer carriage 1 on the other trailer carriages 1' be transferred or vice versa from the other trailer car 1' on the trailer 1 be transmitted. Likewise, by means of the further electrical interface 3 ' the calculated driving model on the other trailer carriages 1' be transferred or vice versa from the other trailer car 1' on the trailer 1 be transmitted.

4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gespanns 19, umfassend ein straßengebundenes Zugfahrzeug 15 und zwei an straßengebundene Zugfahrzeug 15 angekoppelte Anhängewagen 1, 1‘. Bei dem straßengebundenen Zugfahrzeug 15 handelt es sich beispielsgemäß um ein dieselelektrisch angetriebenes kommunales Zugfahrzeug 15 mit vier als Radnabenantrieben 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ ausgebildeten Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ (zu sehen in 3 sind nur die Radnabenantriebe 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘) welche jeweils einem antreibbaren Rad 2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ (zu sehen in 3 sind nur die Räder 2, 2‘) trieblich zugeordnet sind. Das kommunale Zugfahrzeug 15 umfasst außerdem einen Dieselmotor 16, einen Generator 17 und einen elektrischen Energiespeicher 18. Über die Koppelvorrichtung 4 ist der Anhängewagen 1 mit der Koppelvorrichtung 4‘‘ des kommunalen Zugfahrzeugs 15 mechanisch gekoppelt. Über die weitere Koppelvorrichtung 4‘ ist der Anhängewagen 1 außerdem mit der Koppelvorrichtung 4‘‘‘ des weiteren Anhängewagens 1‘ mechanisch gekoppelt. Die Anhängerkupplung 4‘‘‘‘ des Anhängewagens 1‘ ermöglicht zudem das Ankoppeln eines weiteren, nicht dargestellten Anhängewagens. Über die elektrische Schnittstelle 3 ist der Anhängewagen 1 mit der elektrischen Schnittstelle 3‘‘ des kommunalen Zugfahrzeugs 15 elektrisch gekoppelt. Über die weitere elektrische Schnittstelle 3‘ ist der Anhängewagen 1 außerdem mit der elektrischen Schnittstelle 3‘‘‘ des weiteren Anhängewagen 1‘ elektrisch gekoppelt. Die elektrischen Schnittstellen 3, 3‘, 3‘‘, 3‘‘‘, 3‘‘‘‘ sind beispielsgemäß zum Übertragen von elektrischer Energie bzw. von Fahrinformationen ausgebildet. 4 shows a possible embodiment of a combination according to the invention 19 comprising a road-bound towing vehicle 15 and two on-road towing vehicles 15 coupled trailer carriages 1 . 1' , In the road-bound towing vehicle 15 is, for example, a diesel electric driven municipal towing vehicle 15 with four as wheel hub drives 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' trained electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' (to see in 3 are only the hub reduction 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) which each have a drivable wheel 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' (to see in 3 are only the wheels 2 . 2 ' ) are assigned drove. The municipal towing vehicle 15 also includes a diesel engine 16 , a generator 17 and an electrical energy storage 18 , About the coupling device 4 is the trailer car 1 with the coupling device 4 '' of the municipal towing vehicle 15 mechanically coupled. About the further coupling device 4 ' is the trailer car 1 also with the coupling device 4 ''' the additional trailer 1' mechanically coupled. The trailer hitch 4 '''' of the trailer 1' also allows the coupling of another trailer, not shown. Via the electrical interface 3 is the trailer car 1 with the electrical interface 3 '' of the municipal towing vehicle 15 electrically coupled. About the further electrical interface 3 ' is the trailer car 1 also with the electrical interface 3 ''' furthermore trailer car 1' electrically coupled. The electrical interfaces 3 . 3 ' . 3 '' . 3 ''' . 3 '''' are designed according to the example for transmitting electrical energy or driving information.

5 zeigt schematisch und beispielhaft eine Energieverteilung in einem erfindungsgemäßen Gespann 19. Der Dieselmotor 16 erzeugt mechanische Energie, mittels derer der Generator 17 angetrieben wird und seinerseits elektrische Energie erzeugt. Die vom Generator 17 erzeugte elektrische Energie wird einerseits in einen elektrischen Energiespeicher 18 eingespeist und andererseits an die Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ weitergeleitet. Der Anteil der in den elektrischen Energiespeicher 18 eingespeisten elektrische Energie hängt davon ab, wie groß der fahrsituationsabhängige Energiebedarf der Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ ist. Da der Dieselmotor 16 beispielsgemäß möglichst durchgängig im Betriebspunkt seiner maximalen Effizienz betrieben wird, werden Schwankungen im Energiebedarf der Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ weitgehend über den elektrischen Energiespeicher 18 gepuffert. Über die elektrische Schnittstelle 3‘‘, welche elektrisch mit der Schnittstelle 3 gekoppelt ist, wird zudem elektrische Leistung zu den Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ des Anhängewagens 1 geleitet. Über die weitere elektrische Schnittstelle 3‘ kann die elektrische Energie z.B. an einen weiteren Anhängewagen 1‘ weitergeleitet werden. Da die Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ des Anhängewagens 1 und die Elektromotoren 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ des straßengebundenen Zugfahrzeugs 15 im Rekuperationsbetrieb selbst elektrische Energie erzeugen, kann elektrische Energie auch in die Gegenrichtung, d.h. vom Anhängewagen 1 bzw. von der elektrischen Schnittstelle 3 an das straßengebundene Zugfahrzeug 15 bzw. die elektrischen Schnittstelle 3‘‘ geleitet werden. Diese elektrische Energie wird im elektrischen Energiespeicher 18 gespeichert und bei Bedarf von diesem wieder abgegeben. 5 shows schematically and exemplarily an energy distribution in a combination according to the invention 19 , The diesel engine 16 generates mechanical energy, by means of which the generator 17 is driven and in turn generates electrical energy. The generator 17 generated electrical energy is on the one hand in an electrical energy storage 18 fed on the other hand to the electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' forwarded. The proportion of in the electrical energy storage 18 The electrical energy supplied depends on how great the driving-dependent energy requirement of the electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' is. Because the diesel engine 16 For example, as consistently as possible is operated at the operating point of its maximum efficiency, fluctuations in the energy consumption of electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' largely on the electrical energy storage 18 buffered. Via the electrical interface 3 '' which is electrically connected to the interface 3 coupled, is also electrical power to the electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' of the trailer 1 directed. About the further electrical interface 3 ' can the electrical energy, for example, to another trailer car 1' to get redirected. Because the electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' of the trailer 1 and the electric motors 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' of the road-bound towing vehicle 15 In the recuperation operation itself generate electrical energy, electrical energy can also in the opposite direction, ie from the trailer car 1 or from the electrical interface 3 to the road-bound towing vehicle 15 or the electrical interface 3 '' be directed. This electrical energy is in the electrical energy storage 18 stored and if necessary by this again submitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1‘ 1, 1 ': Anhängewagen bar trailers
2, 2‘, 2‘‘, 2‘‘‘ 2, 2 ', 2' ', 2' '': antreibbares Rad drivable wheel
3, 3‘, 3‘‘, 3‘‘‘, 3‘‘‘‘ 3, 3 ', 3' ', 3' '', 3 '' '': elektrische Schnittstelle electrical interface
4, 4‘, 4‘‘, 4‘‘‘, 4‘‘‘‘ 4, 4 ', 4' ', 4' '', 4 '' '': Koppelvorrichtung coupling device
5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ 5, 5 ', 5' ', 5' '': Elektromotor, Radnabenantrieb, Asynchronmotor Electric motor, wheel hub drive, asynchronous motor
6 6: Stator stator
7 7: Rotor rotor
8 8th: Betriebsbremse service brake
9 9: Radlager Wheel bearings
10 10: Reifen tires
11 11: Untersetzungsgetriebe Reduction gear
12, 12‘, 12‘‘, 12‘‘‘ 12, 12 ', 12' ', 12' '': Drehzahlsensor Speed sensor
13 13: zentrale Regeleinheit central control unit
14, 14‘, 14‘‘ 14, 14 ', 14' ': Trägheitssensor inertial sensor
15 15: straßengebundenes Zugfahrzeugs road-bound towing vehicle
16 16: Dieselmotor diesel engine
17 17: Generator generator
18 18: elektrischer Energiespeicher electrical energy storage
19 19: Gespann team
20 20: Elektronikmodul electronic module
21 21: Radfelge wheel rim

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010048876 A1 [0003]
DE 102015221996 [0004]

Claims

Trailer carriage ( 1 . 1' ) for a road-bound towing vehicle ( 15 ) comprising at least one electrical interface ( 3 . 3 ' . 3 '' . 3 ''' . 3 '''' ), at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) and at least one drivable wheel ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ), the electrical interface ( 3 . 3 ' . 3 '' . 3 ''' . 3 '''' ) is configured for transmitting electrical energy and for transmitting driving information, and wherein the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) via the at least one electrical interface ( 3 . 3 ' . 3 '' . 3 ''' . 3 '''' ) is supplied with transmitted electrical energy, characterized in that the at least one drivable wheel ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ) by means of the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) is drivable in a motor operation and that the at least one drivable wheel ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ) by means of the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) is brakable in a Rekuperationsbetrieb.

Trailer carriage ( 1 . 1' ) according to claim 1, characterized in that the trailer carriage ( 1 . 1' ) at least one energy store ( 18 ) for storing electrical energy and is designed, in recuperation, the at least one energy storage ( 18 ) with electrical energy.

Trailer carriage ( 1 . 1' ) according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the trailer carriage ( 1 . 1' ) a plurality of drivable wheels ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ).

Trailer carriage ( 1 . 1' ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) as wheel hub drive ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) is trained.

Trailer carriage ( 1 . 1' ) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the trailer carriage ( 1 . 1' ) at least one service brake ( 8th ), wherein the service brake ( 8th ) is designed, in a braking operation, an electromagnetic braking torque of the at least one electric motor in recuperation operation by a mechanical braking torque of at least ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) a service brake ( 8th ) to complete.

Team ( 19 ) comprising a road-bound towing vehicle ( 15 ) and at least one to the road-bound towing vehicle ( 15 ) coupled towing vehicles ( 1 . 1' ), characterized in that the trailer ( 1 . 1' ) as a trailer ( 1 . 1' ) for a road-bound towing vehicle ( 15 ) is formed according to at least one of claims 1 to 5.

Team ( 19 ) according to claim 6, characterized in that the road-bound towing vehicle ( 15 ) a generator ( 17 ) for generating electrical energy and an electrical interface ( 3 . 3 ' . 3 '' . 3 ''' . 3 '''' ) for transmitting electrical energy.

Team ( 19 ) according to at least one of claims 6 and 7, characterized in that the road-bound towing vehicle ( 15 ) a central control unit ( 13 ), which is adapted to the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) and / or the at least one service brake ( 8th ) of the trailer ( 1 . 1' ) and / or a charging process of the at least one energy store ( 18 ).

Team ( 19 ) according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that the road-bound towing vehicle ( 15 ) a diesel-electric traction vehicle ( 15 ).

Method for driving and braking a trailer ( 1 . 1' ) for a road-bound towing vehicle ( 15 ), characterized in that for driving the trailer ( 1 . 1' ) at least one drivable wheel ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ) of the trailer ( 1 . 1' ) of at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) of the trailer ( 1 . 1' ) is driven in an engine operation and that for braking the trailer ( 1 . 1' ) at least one drivable wheel ( 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' ) of the trailer ( 1 . 1' ) of at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) of the trailer ( 1 . 1' ) is braked in a recuperation operation.

Method according to claim 10, characterized in that electrical energy generated in the recuperation operation for charging at least one energy store ( 18 ) is used, whereby excess electrical energy is burned.

Method according to at least one of Claims 10 and 11, characterized in that, during engine operation, the at least one electric motor ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ) electrical energy from at least one energy store ( 18 ) and / or at least one generator ( 17 ) is supplied.

Method according to at least one of Claims 10 to 12, characterized in that the recuperation operation, the engine operation, an actuation of a service brake of the towing vehicle ( 1 . 1' ) and a charging process of the at least one energy store ( 17 ) from a central control unit ( 13 ) of the road-bound towing vehicle ( 15 ) be managed.