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Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungseinrichtung, insbesondere eine Schlingerbremseinrichtung, und ein Stabilisierungsverfahren für einen Fahrzeuganhänger mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
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Eine solche Schlingerbremseinrichtung ist aus der
EP 1 598 249 A1 und aus der Praxis bekannt. Die Schlingerbremseinrichtung weist eine Sensorik zur Erfassung von Schlingererscheinungen, eine Steuerung und einen hiervon beaufschlagten Bremsaktuator zur Stabilisierung des erfassten kritischen Fahrzustands auf.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stabilisierungstechnik aufzuzeigen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch. Die beanspruchte Stabilisierungstechnik, d.h. die Stabilisierungseinrichtung und das Stabilisierungsverfahren, haben verschiedene Vorteile.
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Die Stabilisierungstechnik ist zusätzlich zu einer Bremseinrichtung des Fahrzeuganhängers, insbesondere einer Betriebsbremse und einer Feststellbremse, vorgesehen und angeordnet. Die Stabilisierungstechnik bewirkt eine Aktuierung der Radbremse(n) zur Vermeidung oder Begrenzung kritischer, instabiler Fahrzustände, wobei die Aktuierung durch mechanische, hydraulische, elektrische oder sonstige Betätigungskräfte bzw. mechanische Stellbewegungen bewirkt wird, die von einem Bremsaktuator in Überlagerung einer Betriebsbremse aufgebracht werden. Die Betriebsbremse, insbesondere eine Auflaufbremse, wird dabei nicht betätigt. Bei der Aktuierung einer Radbremse über einen Bremszug wird eine Relativbewegung zwischen dem inneren Seil und dem umgebenden Mantel des Bremszugs erzeugt. Ein geeignetes Bremsen an den Fahrzeugrädern bewirkt in Kombination mit den Kräften, die im Bereich der Anhängerkupplung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger übertragen werden, insbesondere den Zugkräften in Längsrichtung des Fahrzeuganhängers, eine Restabilisierung des Fahrzustands.
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Mit einer Erfassungseinrichtung kann die aktuelle Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers ermittelt werden. Anhand des bekannten oder vorab detektierten Anhängerleergewichts kann außerdem die Masse bzw. das Gewicht einer Beladung ermittelt werden. Das Ergebnis kann für die Optimierung der Ausbildung und Funktion der Stabilisierungstechnik benutzt werden. Die mit einer Sensorik der Stabilisierungseinrichtung erfassten kritischen Fahrzustände des Fahrzeuganhängers können dank der Massen- und Gewichtserfassung besser und wirksamer wieder stabilisiert werden. Die Massen- bzw. Gewichtserfassung des Fahrzeuganhängers kann außerdem zu anderen Zwecken verwendet werden, z.B. zur Kontrolle des Beladungszustandes für dessen Optimierung und zur Vermeidung von Überschreitungen des zulässigen Gesamtgewichts.
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Die beanspruchte Erfassungstechnik, d.h. die Erfassungseinrichtung und das Erfassungsverfahren, ermöglichen eine Massen- bzw. Gewichtserfassung im Stand des Fahrzeuganhängers. Diese Erfassung kann vor Fahrbeginn erfolgen, so dass die erfassten Daten bereits vor erstmaliger Betätigung bzw. Funktion der Stabilisierungstechnik bekannt sind und für deren Optimierung von Anfang an eingesetzt werden können. Mit anderen Worten wird eine antizipierende oder vorsteuernde Adaption der Bremseingriffe in Abhängigkeit von der momentanen Masse und/oder Gewicht bzw. Beladung des Fahrzeuganhängers vorgenommen.
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Dies ist besonders günstig für Fahrzeuganhänger, insbesondere Nutzanhänger, bei denen die Differenz zwischen Leergewicht und zulässigem Gesamtgewicht sehr groß sein kann und mehrere Tonnen betragen kann. Die Stabilisierungstechnik kann sich an solche starken Massen- bzw. Gewichtsänderungen optimal anpassen und für jeden Beladungszustand die optimale Funktion bieten. Eine Massen- bzw. Gewichtserfassung im Stand hat außerdem Vorteile für eine Kontrolle des Beladungszustands zu anderen Zwecken.
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Die Stabilisierungstechnik kann unterschiedlich ausgebildet sein. Die verschiedenen Komponenten der Stabilisierungseinrichtung, insbesondere die Sensorik, die Steuerung und der hiervon beaufschlagte Bremsaktuator zur Stabilisierung des erfassten kritischen Fahrzustands können gemeinsam am Fahrzeuganhäger angeordnet sein. Der Bremsaktuator kann eine anderweitige Bremseinrichtung des Fahrzeuganhängers überlagern. Letztere kann eine Betriebsbremse, insbesondere eine Auflaufbremse, sein. Andererseits können Teile der Stabilisierungseinrichtung im Zugfahrzeug angeordnet sein. Insbesondere können die Steuerung und gegebenenfalls auch der Bremsaktuator im Zugfahrzeug angeordnet sein. Für die konstruktive Ausgestaltung des Bremsaktuators und für dessen Anordnung sind ebenfalls eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausbildungsmöglichkeiten vorhanden.
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Die Stabilisierungseinrichtung kann unterschiedliche Arten von kritischen Fahrzuständen des Fahrzeuganhängers und ggf. des Gespanns detektieren. Dies können insbesondere Schlingererscheinungen des Fahrzeuganhängers sein. Die Stabilisierungseinrichtung kann als Schlingerbremseinrichtung ausgeführt sein. Daneben kann es noch andere kritische Fahrzustände, z.B. übermäßige Wankerscheinungen, Schwerpunktsänderungen durch Verrutschen der Ladung oder dgl. geben, die von der Stabilisierungstechnik ebenfalls bekämpft und restabilisiert werden können.
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Die Erfassungseinrichtung ist mit der Steuerung der Stabilisierungseinrichtung verbunden. Die Steuerung kann dadurch den Bremsaktuator in Abhängigkeit von den detektierten instabilen kritischen Fahrzuständen und von der erfassten Masse bzw. des Gewichts des Fahrzeuganhängers steuern. Der Bremsaktuator kann eine oder mehrere Radbremsen betätigen. Dies kann auf unterschiedliche Weise, z.B. mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder dgl. erfolgen. Der Bremsaktuator kann dabei eine vorhandene anderweitige Bremseinrichtung des Fahrzeuganhängers, insbesondere eine Betriebsbremse, überlagern. Er kann alternativ in die Betriebsbremse integriert werden. Dies ist insbesondere bei einer elektrischen oder hydraulischen Bremseinrichtung und bei einer elektrischen oder hydraulischen Betätigung der Radbremsen möglich.
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Die Steuerung kann das Ansprechverhalten des Bremsaktuators in Abhängigkeit von der erfassten Masse adaptieren, insbesondere einen oder mehrere Auslöse-Grenzwerte für das Auslösen eines ggf. überlagerten Bremseingriffs verändern. Je höher das aktuelle Fahrzeuggewicht ist, desto früher kann die Stabilisierungseinrichtung ansprechen und der Bremseingriff erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung in der besagten Massenabhängigkeit die Intensität eines Bremseingriffs des Bremsaktuators verändern, insbesondere einen Kraftbeschränkungs-Grenzwert für die Begrenzung des Bremseingriffs vorsehen oder adaptieren. Ferner kann auch die Steuerung in der besagten Massenabhängigkeit die Dynamik eines Bremseingriffs des Bremsaktuators beschränken, insbesondere einen Dynamikbeschränkungs-Grenzwert vorsehen oder adaptieren. Durch Adaption der Bremskraft und Dynamik kann ein Überbremsen verhindert und eine bessere Restabilisierung des Fahrzeuganhängers erreicht werden. Dies geschieht bereits beim ersten stabilisierenden Bremseingriff und ist insbesondere für Nutzfahrzeuge mit hoher Zuladung und niedrigem Leergewicht von Vorteil.
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Die Erfassungseinrichtung kann eine oder mehrere lasterfassende Sensoriken aufweisen, die am Fahrzeuganhänger angeordnet sind bzw. zur Anordnung an einem Fahrzeuganhänger vorgesehen und ausgebildet sind. Die Erfassungseinrichtung, insbesondere eine Sensorik, kann eine Signaleinrichtung zur Signalübertragung an die Steuerung, an eine Anzeige oder an einen anderen Empfänger aufweisen. Diese Signalübertragung erfolgt bevorzugt drahtlos, wobei sie alternativ oder zusätzlich auch drahtgebunden geschehen kann.
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Für die Zahl, Ausbildung und Anordnung der besagten Sensorik gibt es verschiedene Möglichkeiten. In einer Ausführungsform ist eine Sensorik im Bereich eines Fahrzeugrads, insbesondere eine Radlagerung, angeordnet. Dies betrifft bevorzugt ein Fahrzeugrad, welches an einer Radlenkerachse angeordnet ist. Die Sensorik ist in einer besonders günstigen Ausführungsform im Bereich eines Achszapfens oder Achsstummels angeordnet. Sie kann dabei dessen Biegeverformungen erfassen. Die Messung kann vorteilhafterweise an zwei oder mehr über die Zapfenlänge verteilten diskreten Stellen erfolgen. Aus der Biegeverformung kann die Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers ermittelt werden.
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Die besagte Sensorik kann an einem oder an mehreren, insbesondere an allen Fahrzeugrädern angeordnet sein. Eine beidseitige Anordnung an den gegenüberliegenden Rädern einer Achse bzw. an beiden Längsseiten des Fahrzeuganhängers ermöglicht die Erfassung von Lastdifferenzen. Hieraus können Informationen über Wankbewegungen des Fahrzeuganhängers, eine Schwerpunktverlagerung durch Ladungsverschiebung oder dgl. andere Erscheinungen detektiert werden.
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Die lasterfassende Sensorik im Radbereich kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise weist sie einen oder mehrere Sensoren auf, die am Achszapfen bzw. Achsstummel oder in dessen Umgebung angeordnet ist/sind. Ein solcher Sensor kann z.B. Dehnmessstreifen am Achszapfen, insbesondere als laserstrukturierter Dehnmessstreifen auf dem Zapfenmantel, ausgebildet sein. Ein alternativer oder zusätzlicher Sensor kann z.B. als magnetostriktiver Aufnehmer ausgebildet sein. Er erfasst Biegeverformungen des Achszapfens bzw. Achstummels und die damit einhergehenden Änderungen des Magnetfelds.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Sensorik im Bereich einer Achse, insbesondere eine Achslagerung, und/oder im Bereich einer Deichsel angeordnet sein.
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Aus einer lasterfassenden Sensorik der Erfassungseinrichtung, insbesondere aus deren Mehrfachordnung, können auch Zusatzinformation für die Detektion eines kritischen Fahrzustands gewonnen werden. Die diesbezügliche (Schlinger-)Sensorik kann von der oder den lasterfassenden Sensorik(en) ergänzt oder ggf. ersetzt werden.
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Die Verarbeitung und Auswertung der Sensorsignale erfolgt in einer Verarbeitungseinrichtung, die separat oder in der Steuerung angeordnet bzw. implementiert sein kann. Die Übermittlung der Sensor- und/oder Verarbeitungssignale kann auf beliebige Art, vorzugsweise drahtlos erfolgen.
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Die Sensorsignale und/oder die hieraus ermittelten Massen- bzw. Gewichtswerte können an einer Anzeige am Fahrzeug und/oder an einer fahrzeugexternen Anzeige angezeigt werden. Dies kann auf optischen, akustischen oder anderem Wege geschehen. Eine fahrzeugexterne Anzeige kann an einem mobilen externen Anzeigegerät, z.B. einem Smartphone, Tablet oder dgl. oder auch in einem Zugfahrzeug erfolgen.
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Die Stabilisierungseinrichtung kann außer den besagten kritischen Fahrzuständen auch andere Zustände erfassen und bedarfsweise kommunizieren sowie signalisieren. Dies können eigene Betriebszustände der Stabilisierungseinrichtung, Zustände von Anhängerkomponenten z.B. Bremsbelagverschleiß, Bremstemperatur etc. oder Zustände in der Umgebung, z.B. Fahrzeugabstand von einem Hindernis, Neigung des Untergrunds oder dgl. sein. Die Signaleinrichtung hat zur Kommunikation dieser Daten nach außen eine Kommunikationseinrichtung, die in einer bevorzugten Ausführung drahtlos funktioniert. Sie kann alternativ oder zusätzlich drahtgebunden funktionieren.
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Die Stabilisierungstechnik kann eine eigenständige Technik sein, die zusammen mit der Massen-Erfassungstechnik und der Kommunikationstechnik an einem Fahrzeuganhänger bei der Erstausrüstung implementiert oder später nachgerüstet werden kann. Die Massen-Erfassungstechnik kann auch bei einer bestehenden Stabilisierungstechnik nachgerüstet werden. Ferner kann auch die besagte Detektion von weiteren Zuständen und Funktionen von Anhängerkomponenten und/oder von der Umgebung bei der Erstausrüstung implementiert oder nachgerüstet werden.
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Die Nachrüstungen können ohne größere Eingriffe am bestehenden Fahrzeuganhänger erfolgen. Insbesondere ist keine erneute Zulassung des Fahrzeuganhängers erforderlich. Außerdem kann diese Zusatzfunktionalität und zusätzliche Erfassung sehr kostengünstig implementiert werden und bedarf auch keiner separaten Signalisierungs- und Kommunikationstechnik.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung können folgende Merkmale einzeln oder in Kombination beinhalten.
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Die Erfassungseinrichtung kann die Masse bzw. das Gewicht im Stand des Fahrzeuganhängers erfassen.
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Die lasterfassende Sensorik kann im Bereich eines Achszapfens angeordnet sein.
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Die Sensorik kann Biegeverformungen des Achszapfens erfassen.
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Die Sensorik kann an zwei oder mehr über die Zapfenlänge verteilten diskreten Stellen messen.
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Die Sensorik kann einen oder mehrere Sensoren aufweisen, die am Achszapfen oder in dessen Umgebung angeordnet sind.
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Ein Sensor der Sensorik kann als Dehnmessstreifen am Achszapfen, insbesondere als laserstrukturierter Dehnmessstreifen auf dem Zapfenmantel, ausgebildet sein.
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Die Erfassungseinrichtung für die Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers kann eine Verarbeitungseinrichtung für die Sensorsignale aufweist. Die Verarbeitungseinrichtung kann in der Steuerung der Stabilierungseinrichtung angeordnet sein.
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Die Stabilierungseinrichtung kann eine Energieversorgung aufweisen oder mit einer Energieversorgung des Fahrzeugs, insbesondere des Fahrzeuganhängers, verbindbar bzw. verbunden sein.
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Die Stabilisierungseinrichtung kann nachrüstbar ausgebildet sein, bzw. kann nachgerüstet werden.
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Die Achse des Fahrzeuganhängers kann als gefederte Radlenkerachse ausgebildet sein.
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Die Achse kann einen schwenkbaren Radlenker mit einer Radlagerung und mit einem Achszapfen aufweisen.
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Der Fahrzeuganhänger kann eine Deichsel mit einer Anhängerkupplung aufweisen.
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Der Fahrzeuganhänger kann eine Bremseinrichtung, insbesondere eine Betriebsbremse und eine Feststellbremse, aufweisen.
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Das Fahrzeug, insbesondere der Fahrzeuganhänger, mit der Stabilierungstechnik kann eine Energieversorgung aufweisen.
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Das Fahrzeug, insbesondere der Fahrzeuganhänger, kann einen Aufbau aufweisen.
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Die Radlenkerachse für einen Fahrzeuganhänger kann eine eigenständige Erfindung sein, wobei die Radlenkerachse einen Achskörper, eine Federung, einen Radlenker und ein Fahrzeugrad aufweist und wobei im Bereich eines Fahrzeugrads, insbesondere einer Radlagerung, eine lasterfassende Sensorik für eine Erfassungseinrichtung angeordnet ist, welche die aktuelle Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers erfasst.
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Die Sensorik kann im Bereich eines Achszapfens der Radlenkerachse angeordnet sein. Die Sensorik kann Biegeverformungen des Achszapfens erfassen. Die Sensorik kann an zwei oder mehr über die Zapfenlänge verteilten diskreten Stellen messen.
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Die Sensorik an der Radlenkerachse kann einen oder mehrere Sensoren aufweist, die am Achszapfen oder in dessen Umgebung angeordnet ist/sind.
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Ein Sensor der Sensorik der Radlenkerachse kann als Dehnmessstreifen am Achszapfen, insbesondere als laserstrukturierter Dehnmessstreifen auf dem Zapfenmantel, ausgebildet sein.
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Ein Sensor der Sensorik der Radlenkerachse kann als magnetostriktiver Aufnehmer ausgebildet sein.
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Die Sensorik der Radlenkerachse kann eine Signaleinrichtung zur drahtgebundenen oder bevorzugt drahtlosen Signalübertragung aufweisen.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
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1: eine Seitenansicht eines Gespanns mit einem Fahrzeuganhänger, einer Stabilisierungseinrichtung und einer Erfassungseinrichtung für die Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers,
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2: eine Draufsicht auf den Fahrzeuganhänger von 1,
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3: eine Radlenkerachse mit einer radseitigen lasterfassenden Sensorik in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
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4: eine Explosionsdarstellung der Anordnung von 3,
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5: einen schematischen Längsschnitt durch die Anordnung von 3 und 4,
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6: eine Variante von 1 mit einer anderen Erfassungseinrichtung und
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7 und 8: ausschnittsweise Darstellungen von zwei Varianten eines Bremsaktuators der Stabilisierungseinrichtung.
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Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungseinrichtung (3) und ein Stabilisierungsverfahren für einen Fahrzeuganhänger (1). Die Erfindung betrifft ferner den Fahrzeuganhänger (1) mit einer Stabilisierungseinrichtung (3) und außerdem eine Radlenkerachse (9) eines Fahrzeuganhängers (1) mit einer lasterfassenden Sensorik (23).
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Unter einem stabilen Fahrzustand wird ein Bewegungsverhalten des gezogenen Fahrzeuganhängers (1) verstanden, das im Wesentlichen durch die Bewegung des Zugfahrzeugs (39) vorgegeben ist bzw. dieser Bewegung folgt und bei dem die Räder (14) des Fahrzeuganhängers (1) im ständigen Kontakt mit der Fahrbahn bleiben.
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Unter einem kritischen bzw. instabilen Fahrzustand eines Fahrzeuganhängers wird ein Bewegungsverhalten des Fahrzeuganhängers (1) verstanden, das wesentlich von der Bewegung des Zugfahrzeugs (39) abweicht bzw. dieser Bewegung nicht oder in vermindertem Umfang nachfolgt, wobei kritische Fahrzustände insbesondere umfassen: eine Rotation oder Schwingung des Fahrzeuganhängers um die Hochachse, die Querachse oder die Längsachse (Gieren, Schlingern, Schleudern, Nicken oder Wanken), das Abheben mindestens eines Anhängerrades (14) von der Fahrbahn und/oder translatorische Schwingungen in Längs- oder Querrichtung des Fahrzeuganhängers (1).
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) weist eine Sensorik (22) zur Erfassung von kritischen Fahrzuständen des Fahrzeuganhängers (1) auf. Die Stabilisierungseinrichtung (3) beeinhaltet ferner eine Steuerung (28) und einen hiervon beaufschlagten Bremsaktuator (21). Dieser dient zur Restabilisierung des erfassten kritischen Fahrzustands. Die Stabilisierungseinrichtung (3) weist ferner eine Erfassungseinrichtung (2) für die aktuelle Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers (1) auf. Die Erfassungseinrichtung (2) und das Erfassungsverfahren können eine eigenständige erfinderische Bedeutung haben, insbesondere in Verbindung mit einer Massen- und Gewichtserfassung an einem Fahrzeugrad (14) des Fahrzeuganhängers (1).
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1 und 6 zeigen verschiedene Varianten einer Stabilisierungseinrichtung (3) und einer Erfassungseinrichtung (2). In beiden Ausführungsformen sind die Stabilisierungseinrichtung (3) und ihre nachfolgend erläuterten Komponenten am Fahrzeuganhänger (1) angeordnet. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform können zumindest Teile der Stabilisierungseinrichtung (3) in einem Zugfahrzeug (39) angeordnet sein.
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1 zeigt in einer abgebrochenen und schematischen Seitenansicht ein Gespann bestehend aus einem Zugfahrzeug (39) und einem angekuppelten Fahrzeuganhänger (1). Der Fahrzeuganhänger (1) weist ein Fahrgestell (4) mit einer oder mehreren Achsen (9) nebst Fahrzeugrädern (14) auf. Die ein oder mehreren Achsen (9) sind als Radlenkerachse, z.B. als Längslenkerachse gemäß 3 oder als Schräglenkerachse gemäß 2, ausgebildet.
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Die Radlenkerachse (9) weist in den verschiedenen Varianten jeweils einen bevorzugt hohlen, rohrförmigen Achskörper (10) auf, der sich vorzugsweise über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt. Ferner ist an den Enden des Achskörpers (10) jeweils ein Radlenker (13) schwenkbar gelagert. Die Radlenkerachse (9) kann ferner eine Federung (11) umfassen. Diese kann z.B. als Gummifederung oder als Drehstabfederung ausgebildet sein und zwischen Achskörper (10) und Radlenker(n) (13) angeordnet sein. Die Achse (9) ist dabei als Gummifederachse oder als Drehstabfederachse ausgebildet. Alternativ kann die Federung (11) als außenseitige Luftfederung, Schraubenfederung oder in anderer Weise ausgebildet sein.
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Die Radlenker (13) sind in geeigneter Weise drehbar mit dem Achskörper (10) verbunden. Vorzugsweise weisen sie einen Schwinghebel auf, der am einen Ende am Achskörper (10) gelagert ist und am anderen Ende das Rad (14) nebst einer Radlagerung (15) trägt. Am einen Schwinghebelende kann eine quer abstehende, außenseitig profilierte Lagerstange mit Gummischnüren, Drehstabfeder oder dgl. angeordnet sein, die in den rohrförmigen Achskörper (10) eintaucht und hier gelagert ist. Am anderen Ende trägt der Radschwinghebel einen quer abstehenden Achszapfen (16), der auch als Achsstummel bezeichnet wird. 3 bis 5 zeigen diese Anordnung, wobei in 4 und 5 der Achskörper (10) nicht dargestellt ist.
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Der Achszapfen (16) ist am rückwärtigen Ende mit einem Bremsträgerschild und mit einer Führungsbuchse am Schwinghebelende fest verbunden. Auf dem im Durchmesser abgestuften Achszapfen (16) ist am vorderen Ende ein Kompaktlager zur Bildung der Radlagerung (15) angeordnet, auf dem die Nabe und ein Teil der Radbremse (17) drehbar gelagert sind. Die Radbremse (17) ist z.B. als Trommelbremse ausgebildet, wobei die Bremstrommel mitsamt der Nabe auf dem Kompaktlager angeordnet ist. Alternativ ist eine andere Bremsausbildung z.B. als Scheibenbremse möglich, die mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder in sonstiger Weise betätigt werden kann.
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Bei der in 3 gezeigten Längslenkerachse (9) ist der Achskörper (10) als gerades Rohr ausgebildet, wobei die Radlenker (13) längs der zentralen Längsachse (45) des Fahrzeuganhängers (1) ausgerichtet sind. Bei der Schräglenkerachse (9) von 2 hat der rohrförmige Achskörper (10) eine abgewinkelte Form, wobei die Krümmung zum Fahrzeugheck weist. Die Radlenker (13) sind hier schräg zur zentralen Längsachse (45) des Fahrzeuganhängers (1) ausgerichtet. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Achse (9) als Stummelachse oder Halbachse ausgebildet sein, die einen in der Länge verkürzten Achskörper (10) und nur an einer Seite einen Radlenker (13) aufweist.
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Das Fahrgestell (4) trägt einen Aufbau (38), z.B. einen Kasten-, Pritschen- oder Kipperaufbau, insbesondere einen Wohnwagenaufbau. Das Fahrgestell (4) besteht aus zwei oder mehr parallelen Längsträgern und ggf. ein oder mehreren Querträgern, die bevorzugt jeweils aus mehrfach abgekanteten Metallprofilen, insbesondere Stahlprofilen, bestehen. Alternativ sind andere Materialien und Bauformen des Fahrgestells (4) möglich.
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Ferner weist das Fahrgestell (4) an der Front eine Deichsel (8) auf. Diese ist vorzugsweise als starre Deichsel ausgebildet. Dies kann eine V-Deichsel wie in den gezeigten Ausführungsbeispielen oder eine Rohrdeichsel oder dgl. sein. Am vorderen Deichselende ist eine Anhängerkupplung (5) angeordnet, die z.B. als Kugelkopfkupplung ausgebildet ist. Ferner können am Fahrgestell (4) ein ausfahrbares Stützrad (20) und eine Halterung mit Unterlegkeilen (nicht dargestellt) sowie weitere Anhängerkomponenten angeordnet sein.
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Der Fahrzeuganhänger (1) weist eine oder mehrere Bremseinrichtungen (6, 7) sowie die nachfolgend beschriebene Stabilisierungseinrichtung (3) auf. Die Bremseinrichtung (6) ist als Betriebsbremse, z.B. als Auflaufbremse ausgebildet. Sie kann auch als anderweitig vom Zugfahrzeug (39) aus z.B. elektrisch oder hydraulisch, betätigte Bremse ausgeführt sein. Die Auflaufbremse hat eine mit der Anhängerkupplung (5) verbundene Auflaufeinrichtung. Die Bremseinrichtung (7) kann eine Feststellbremseinrichtung, insbesondere eine Handbremseinrichtung, sein.
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Die Bremseinrichtungen (6, 7) wirken über eine ggf. gemeinsame Bremsübertragungseinrichtung (18), z.B. ein Bremsgestänge oder ein Bremsseil, auf Bremszüge (19), die zu den Radbremsen (17) an den Rädern (14) führen. Die Bremsübertragungseinrichtung (18) und die Bremszüge (19) können über einen in 2, 6 und 7 dargestellten Waagbalken (40) oder ein anderes Ausgleichselement miteinander verbunden sein. Der Waagbalken (40) ist mit der Bremsübertragungseinrichtung (18) über einen gerundeten Mitnehmer (41) schwenkbar verbunden.
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Die gezeigten Bremszüge (19) sind gemäß 7 und 8 als Bowdenzüge mit jeweils einem inneren Seil (19') und einer äußeren Hülle oder einem Mantel (19") ausgebildet. Bei der Betätigung eines Bremszugs (19) wird eine Relativbewegung zwischen dem Seil (19') und dem Mantel (19") erzeugt. Die Seile (19') sind gemäß 7 und 8 mit der beweglichen Bremsübertragungseinrichtung (18) verbunden. Sie sind z.B. am Ausgleichselement (40), insbesondere Waagbalken, beidseits der Bremsübertragungseinrichtung (18) bzw. der Längsachse (45) eingehängt. Die Mäntel (19") sind ebenfalls beidseits an einer Halterung (42) befestigt und abgestützt. Die Halterung (42) kann gemäß 1, 2 und 6 an der Achse (9), insbesondere am Achskörper (10), montiert sein. Die Bremsübertragungseinrichtung (18) zieht beim Bremsen die Seile (19') an, wobei die Mäntel (19") abgestützt sind.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) weist einen Bremsaktuator (21) auf, der bei einem kritischen Fahrzustand eine oder mehrere Radbremsen (17) betätigt, wobei durch die Bremswirkung der kritische Fahrzustand bekämpft bzw. beseitigt und restabilisiert wird. Eine Schlingerbewegung des Fahrzeuganhängers (1) wird z.B. durch die besagte Bremswirkung gedämpft und beseitigt.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3), insbesondere deren Bremsaktuator (21), kann an beliebig geeigneter Stelle des Fahrzeuganhängers (1) angeordnet sein. Vorzugsweise befindet sie sich an einer Achse (9) und ist hier über eine Halterung (42) befestigt. Diese kann auch gemäß 7 für die Abstützung der Mäntel (19") dienen. Der Bremsaktuator (21) ist z.B. in Fahrt- oder Zugrichtung hinter der Achse (9) angeordnet. Der Bremsaktuator (21) kann zusammen mit der Steuerung (28) in einer Baugruppe integriert sein. Er kann alternativ getrennt von der Steuerung (28) angeordnet sein.
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Der Bremsaktuator (21) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein und wirkt auf die Radbremsen (17) in ebenfalls beliebig geeigneter Weise ein.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel von 1 und 7 weist der Bremsaktuator (21) einen steuerbaren Antrieb, z.B. einen Elektromotor oder einen fluidischen Zylinder, mit einem Stellmittel (43), z.B. einer Schubstange auf, das von hinten gegen den Waagbalken (40) drückt und dabei die dort eingehängten Seile (19') der Bremszüge (19) betätigt und anzieht. Die Seile (19') werden dabei gegenüber den relativ ortsfesten Mäntel (19") ausgezogen, die z.B. an einer achsfesten Halterung (42) abgestützt sind.
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8 zeigt eine kinematisch ungekehrte Anordnung für die Relativbewegung der Seile (19') und Mäntel (19") bei der Bremszubetätigung durch die Stabilisierungseinrichtung (3). Hierbei werden die Mäntel (19") relativ zu den eingehängten und gehaltenen Seilen (19') bewegt und zum Spannen des jeweiligen Bremszugs (19) zu der Radbremse (17) hin bewegt. Die Mäntel (19") können z.B. an einem Mantelhalter (42') angeordnet, insbesondere befestigt sein. Dieser kann rückseitig an der stationären, insbesondere achsfesten, Halterung (42) abgestützt und in Richtung der Längsachse beweglich angeordnet und ggf. gelagert sein.
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Der Bremsaktuator (21) zieht bei der Bremsbetätigung z.B. mit dem Stellmittel (43) den Mantelhalter (42') und die Mäntel (19") in Pfeilrichtung an und strafft bzw. spannt dadurch den jeweiligen Bremszug (19). Bei Betätigung der anderen Bremseinrichtungen (6, 7) und Auszug der Seile (19') sind der Mantelhalter (42') und die Mäntel (19") relativ ortsfest bzw. achsfest an der Halterung (42) entgegen der erwähnten Pfeilrichtung abgestützt.
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Das Einwirken des Bremsaktuators (21) erfolgt gesteuert oder geregelt und in Abhängigkeit von den mittels einer Sensorik (22) detektierten kritischen Fahrzuständen, z.B. Schlingerbewegungen. Bei Abklingen oder Beendigung der Schlingererscheinungen kann der Bremsaktuator (21) reduziert oder deaktiviert werden, wobei die Federn in den Radbremsen (17) die Bremszüge (19) und ggf. den Waagbalken (40) in die Ausgangsstellung bewegen.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) kann unabhängig von der Betriebsbremse (6) agieren. Die Stabilisierungs-Bremsaktionen können der normalen Betriebsbremse (6) überlagert werden, ohne dass diese dabei betätigt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel von 6 und 7 kann z.B. der Waagbalken (40) bei Aktivierung der Stabilisierungseinrichtung (3) auf der Bremsübertragungseinrichtung (18) entlang geschoben werden. Bei der kinematischen Variante von 8 werden die Mäntel (19") an den eingehängten Seilen (19') entlang geschoben, wobei die Bremsübertragungseinrichtung (18) nicht bewegt wird.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) ist mit einer Energieversorgung (30), insbesondere Stromversorgung, des Fahrzeuganhängers (1) verbunden. Die Energie kann in Fahrt vom Zugfahrzeug (39) über das Stromkabel oder im Stand über eine externe Leitung zugeführt werden. Ferner kann ein Energiespeicher, insbesondere eine Batterie oder ein Akku vorhanden sein. Die Energieversorgung (30) kann auch eine Fluidversorgung, z.B. mit Hydrauliköl, für den Betrieb eines fluidischen, insbesondere hydraulischen, Bremsaktuators (21) beinhalten.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) beinhaltet eine Sensorik (22) zur Detektion von kritischen Fahrzuständen, z.B. Schlingerbewegungen. Diese kann einen oder mehrere Sensoren, z.B. ESP-Sensoren, Gierratensensoren, Beschleunigungsaufnehmer oder dgl. aufweisen. Der oder die Sensoren sind an geeigneter Stelle des Fahrzeuganhängers (1) angeordnet, z.B. am Gehäuse des Bremsaktuators (21) und/oder an einer anderen entfernten Stelle am Fahrgestell (4). Die Sensorik (22) ist vorzugsweise in das Gehäuse des Bremsaktuators (21) integriert. Sie kann z.B. an dessen Antrieb angeordnet sein.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) weist die besagte Erfassungseinrichtung (2) für die aktuelle Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers (1) auf. Die Erfassungseinrichtung (2) kann dabei die Masse bzw. das Gewicht im Stand des Fahrzeuganhängers (1) erfassen. Dies kann vor Fahrbeginn erfolgen, so dass die erfassten Werte von Masse bzw. Gewicht bereits vor einer im Fahrbetrieb erstmaligen Betätigung bzw. Aktivierung der Stabilisierungseinrichtung (3) vorliegen und für deren Funktion und/oder ggf. für andere Zwecke verwendet werden können. Außerdem kann eine Massen- bzw. Gewichtserfassung auch während der Fahrt des Fahrzeuganhängers (1) erfolgen. Die Erfassung kann kontinuierlich oder intermittierend geschehen.
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Die Erfassungseinrichtung (2) ist mit der Steuerung (28) verbunden. Die Steuerung (28) kann dadurch den Bremsaktuator (21) in Abhängigkeit von der erfassten Masse bzw. des Gewichts des Fahrzeuganhängers (1) steuern. Dieses Steuern kann auch ein Regeln beinhalten, bis der stabile Fahrzustand wieder hergestellt ist.
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Die Steuerung bzw. Regelung des Bremsaktuators (21) in Abhängigkeit von der erfassten Masse bzw. des Gewichts kann in unterschiedlicher Weise erfolgen.
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Die Steuerung (28) kann zum einen das Ansprechverhalten des Bremsaktuators (21) in Abhängigkeit von der erfassten Masse adaptieren. Hierbei können z.B. ein oder mehrere Auslöse-Grenzwerte für das Auslösen eines Bremseingriffs verändert werden. Die Auslöse-Grenzwerte orientieren sich an den von der Sensorik (22) detektierten Parameterwerten, die den Fahrzustand repräsentieren. Für die Parameter, z.B. für die Gierrate und die hierüber erfasste Amplitude und/oder Frequenz von Schlinger- oder Schleuderbewegungen, kann ein Auslöse-Grenzwert vorgegeben sein, der den Übergang in einen kritischen bzw. instabilen Fahrzustand definiert. Entsprechende Auslöse-Grenzwerte kann es für Wankbewegungen um die Längsachse (45), Beschleunigungen oder andere Bewegungsparameter geben.
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Die Auslöse-Grenzwerte können als Absolutwerte oder als Relativänderungen oder in anderer Weise definiert werden. Die Definition des oder der vorgegebenen Auslöse-Grenzwerte kann massen- oder gewichtsabhängig sein. Beispielsweise kann ein Auslöse-Grenzwert umso niedriger bestimmt werden, je höher die erfasste Masse bzw. das Gewicht ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung (28) in Abhängigkeit von der erfassten Masse die Intensität eines Bremseingriffs des Bremsaktuators (21) verändern. Hierbei kann z.B. ein Kraftbeschränkungs-Grenzwert für die Begrenzung des Bremseingriffs vorgesehen oder adaptiert werden. Die an den Radbremsen (17) wirksame Bremskraft kann dadurch an die erfasste Masse bzw. das Gewicht angepasst werden. Dies kann bereits beim erstmaligen Bremseingriff im Fahrbetrieb erfolgen. Hierdurch kann ein Überbremsen und eine weitere Destabilisierung des Fahrzeuganhängers (1) von Anfang an vermieden werden.
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Bei einer niedrigen erfassten Masse bzw. Gewicht kann die anfängliche Bremskraft an den Radbremsen (17) auf einen niedrigen Wert gesteuert werden, so dass der Bremsaktuator (21) nicht mit der maximal möglichen Kraft zu bremsen beginnt. Andererseits kann auch im weiteren Bremsverlauf eine obere maximale Bremskraft vorgegeben werden. In diesem Kraftfenster kann der Bremsaktuator (21) zwar die anfängliche Bremskraft erhöhen, falls der kritische Fahrzustand nicht oder nicht schnell genug reduziert oder beseitigt werden kann. Ein Überschreiten der massenabhängigen Maximalkraftgrenze nach oben wird jedoch zuverlässig vermieden. Mit den vorgegebenen Kraft-Grenzwerten kann auch die Lage und Größe des zur Stabilisierung verfügbaren Kraftfensters definiert werden.
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Bei hohen erfassten Massen bzw. Gewichten, wie sie z.B. bei voll beladenen Nutzanhängern vorkommen, kann ein Kraft-Grenzwert hoch angesetzt werden oder kann ggf. auch entfallen. Bei Nutzanhängern mit sehr großen Unterschieden zwischen Leergewicht und zulässigem Gesamtgewicht kann die Kraftbegrenzung besondere Bedeutung haben, weil die auf das hohe Maximalgewicht ausgelegte maximale Bremskraft für ein leeren Nutzanhänger zu hoch wäre und zu einem Überbremsen sowie einer Verschlechterung des kritischen Fahrzustands führen würde.
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Ferner kann die Steuerung (28) in Abhängigkeit von der erfassten Masse die Dynamik eines Bremseingriffs des Bremsaktuators (21) beschränken. Hierfür kann ein Dynamikbeschränkungs-Grenzwert vorgesehen oder adaptiert werden. Die Dynamik kann z.B. die Zunahme der vom Bremsaktuator (21) aufgebauten Bremskraft an der oder den Radbremsen (17) betreffen. Die Dynamik kann alternativ oder zusätzlich die Steigerung oder Reduzierung der Bremskraft im Regelungsbetrrieb der Steuerung (28) und in Reaktion auf die Höhe und ggf. Veränderung der mit der Sensorik (22) detektierten Parameterwerte betreffen.
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Die Erfassungseinrichtung (2) weist eine lasterfassende Sensorik (23, 26, 27) am Fahrzeuganhänger (1) auf. Die Sensorik (23, 26, 27) kann unterschiedlich ausgebildet und/oder an unterschiedlichen Stellen und/oder mehrfach vorhanden sein. Die Erfassungseinrichtung (2), insbesondere eine oder mehrere Sensoriken (23, 26, 27) können eine Signaleinrichtung (31) zur Signalübertragung aufweisen, die drahtgebunden und/oder bevorzugt drahtlos erfolgen kann. Die Sensorik (23, 26, 27) weist jeweils ein oder mehrere Sensoren auf und kann auch eine Verarbeitungseinrichtung (29) für die Sensorsignale beeinhalten. Die Verarbeitungseinrichtung (29) kann alternativ und bevorzugt in der Steuerung (28) angeordnet sein. Über die Signaleinrichtung (31) werden die Sensorsignale oder die Verarbeitungssignale kommuniziert. Die Kommunikation kann dabei jeweils mit der Steuerung (28) erfolgen, die den Bremsaktuator (21) steuert oder regelt.
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Eine Sensorik (23) ist im Bereich eines Fahrzeugrads (14) angeordnet. Sie befindet sich dabei insbesondere im Bereich einer Radlagerung (15). Hierbei gibt es mehrere Anordnungsmöglichkeiten am Fahrezugrad (14) bzw. an der Radlagerung (15). In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Sensorik (23) im Bereich eines Achszapfens (16) angeordnet.
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Die Sensorik (23) kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Sie kann sich an einem oder mehreren Fahrzeugrädern (14) bzw. den genannten Stellen befinden. Eine beidseitige Anordnung an den Rädern (14) einer Achse (9) ist vorteilhaft, um durch einen Vergleich der Sensorsignale weitere Erkenntnisse über eine Massenverteilung, insbesondere eine Schwerpunktlage in Seitenrichtung des Fahrzeuganhängers (1) gewinnen zu können. Wenn eine oder mehrere Sensoriken (23) an mehreren Achsen (9) angeordnet sind, können auch Differenzen in Längsrichtung (45) und axiale Schwerpunktverlagerungen bzw. Massen- oder Lastverteilungen detektiert werden.
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Die Sensorik (23) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein und wirken. Vorzugsweise erfasst sie die Biegeverformungen des zugeordneten Achszapfens (16). Die Sensorik (23) kann dabei an einer oder an zwei oder mehr über die Zapfenlänge verteilten diskreten Stellen messen. Die diskreten Messstellen sind voneinander getrennt und axial distanziert. Die Sensorik (23) kann einen oder mehrere Sensoren (24, 25) aufweisen, die am Achszapfen (16) oder in dessen Umgebung angeordnet sind. Bei einer Mehrfachanordnung können die Sensoren (24, 25) gleichartig oder unterschiedlich ausgebildet sein.
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Aus der lokalen Biegeverformung kann unter Kompensation anderer Einflüsse eine vertikale Kraft berechnet werden, welche den hier wirkenden Masse- oder Gewichtsanteil repräsentiert. Aus mehreren beidseitig am Fahrzeuganhänger (1) angeordneten Sensoriken (23) kann die Gesamtmasse bzw. das Gesamtgewicht ermittelt werden.
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In einer Ausführungsform weist ein Sensor (24) einen oder mehrere Dehnmessstreifen am Achszapfen (16) auf. 4 zeigt diese Anordnung. Der Dehnmessstreifen (24) ist bevorzugt als laserstrukturierter Dehnmessstreifen direkt auf dem Zapfenmantel ausgebildet. Er ist dadurch unverlierbar und funktionssicher. Der Sensor (24) kann sich an einem abgestuften Zapfenbereich zwischen dem Kompaktlager und einem hinteren und am Bremsschild anliegenden Zapfenbund befinden. Der Sensor (24) beinhaltet außerdem eine zum Dehnmessstreifen gehörige elektrische Schaltung, die ebenfalls am Achszapfen (16) oder an anderer Stelle, insbesondere am Bremsschild, angeordnet sein kann. 5 zeigt schematisch diese Anordnung.
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In einer anderen Variante ist ein Sensor (25) als magnetostriktiver Aufnehmer ausgebildet und in 5 ebenfalls schematisch angedeutet. Hierbei werden unter Nutzung des Villari-Effekts Biegeverformungen eines magnetostriktiven Materials in einem umgebenden Magnetfeld als Feldänderungen aufgenommen und evaluiert. Der Sensor (25) kann ebenfalls in dem abgestuften Zapfenbereich zwischen dem Kompaktlager und dem rückwärtigen Bund des Achszapfens (16) angeordnet sein.
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Der Sensor (25) kann z.B. ein magnetostriktives Material, z.B. eine FeAl-Legierung aufweisen, die im besagten Messbereich am Achszapfen (16) als separater Messgeber angeordnet ist oder aus welcher der Achszapfen (16) zumindest im Messbereich besteht. Ferner umfasst der Sensor (25) noch ein oder mehrere Magnetfelderzeuger, die von ein oder mehreren Permanentmagneten und/oder ein oder mehreren Spulen gebildet werden. Zudem gehört zum Sensor (25) noch eine Messeinrichtung für das Magnetfeld und dessen Veränderungen.
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Die Sensoren (24, 25) können in der vorerwähnten Weise eine Verarbeitungseinrichtung (29) beinhalten, welche die Sensorsignale auswertet und hieraus eine Kraft ermittelt, welche die lokal wirkende Masse bzw. das Gewicht repräsentiert. Die Verarbeitungseinrichtung (29) kann alternativ in der Steuerung (28) angeordnet sein. Der oder die Sensoren (24, 25) beinhalten eine Kommunikationseinheit der besagten Signaleinrichtung (31), z.B. eine drahtlose uni-direktionale Sendeeinheit oder eine bi-direktionale Sende-/Empfangseinheit. Die Kommunikation kann z.B. per Funk, insbesondere durch Bluetooth, oder in anderer geeigneter Weise erfolgen.
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Eine andere Sensorik (26) kann im Bereich einer Achse (9) angeordnet sein. Sie kann sich insbesondere an einer Achslagerung (12) befinden, z.B. an der Verbindungsstelle zwischen einem Achsbock und einem Längsträger des Fahrgestells (4). Die Sensorik (26) kann ein oder mehrere kraftmessende Sensoren, z.B. Druckmessdosen, Dehnmessstreifen oder dergleichen aufweisen. Eine Sensorik (26) kann an einer oder beiden Achslagerungen (12) und gegebenenfalls auch an mehreren Achsen (9) angeordnet sein. Ferner kann eine Sensorik (26) auch an einer anderen Stelle einer Achse (9), z.B. am Achskörper (10) angeordnet sein.
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Eine andere Sensorik (27) kann im Bereich der Deichsel (8) angeordnet sein. Sie kann sich z.B. an einem Deichselholm und/oder am Stützrad (20) und/oder an der Auflaufeinrichtung einer Auflaufbremse (6) befinden. Sie kann ebenfalls einen oder mehrere kraftaufnehmende Sensoren der vorgenannten Art beinhalten.
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Die Erfassungseinrichtung (2) kann eine oder mehrere der vorgenannten Sensoriken (23, 26, 27) in beliebiger Zahl und Kombination beinhalten. Vorzugweise weist sie zumindest eine radseitige Sensorik (23) in Einzel- oder Mehrfachanordnung und gegebenenfalls ein oder mehrere weitere Sensoriken (26, 27) auf.
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Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Sensoriken (26, 27) die Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers indirekt erfassen, z.B. durch Messung der momentanen Zug- oder Druckkräfte auf den Fahrzeuganhänger (1) im Bereich der Anhängerkupplung (5) längs und/oder quer zur Fahrtrichtung und/oder in vertikaler Richtung sowie etwaig im Bereich der Achslager (12) und durch Vergleich dieser Kräfte mit dem momentanen Bewegungsverhalten des Fahrzeuganhängers (1). Es können insbesondere die Verläufe der ermittelten Kräfte verglichen werden mit den Verläufen der momentanen Längs- und Querbeschleunigung sowie der Nick-, Wank- und Gierrate. Aus einem Vergleich der an den Kontaktpunkten des Anhängerchassis gemessenen Kräfte mit dem (daraus resultierenden) Bewegungsverhalten des Anhängers, insbesondere mit einer oder mehreren Beschleunigungen in Längs- oder Querrichtung sowie um die Längs-, Quer- oder Hochachse, können die Masse bzw. das Gewicht des Fahrzeuganhängers rechnerisch ermittelt werden. Insbesondere können die Schwerpunktlage und/oder die Gesamtmasse und/oder eine momentane wirksame Masse (bei losen Frachtstücken oder schwallenden Lasten) zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden.
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Alternative oder zusätzliche Varianten zur Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers sind:
- – Spannungsmessung an einem anderen lasttragenden Teil des Fahrzeuganhängers (1), insbesondere jeweils einzeln oder in Kombination an einem der folgenden Teile des Fahrzeuganhängers: Schwinghebel, Achsrohr, Zugdeichsel;
- – Erfassung des Einfederweges der Achsfederung und/oder der Auflaufeinrichtung und Berechnung der gesamten oder anteiligen Masse aus der erfassten Dehnung / Stauchung des jeweiligen elastischen Elements und seiner Federhärte / Elastizitätskonstante;
- – Schätzung oder Berechnung der Masse und/oder Beladung aus dynamischen Zuständen (Einzelzustände oder Zustandsvergleich) während einer Beschleunigung in einer bekannten Richtung (translatorisch) oder um eine bekannte Achse (rotatorisch) gemäß der dynamischen Basis-Gleichung m = F/a (Masse = Kraft dividiert durch Beschleunigung);
- – Schätzung oder Berechnung der Masse und/oder Beladung aus dynamischen Verläufen (Zeitintervall-Vergleich) während einer Beschleunigung in einer bekannten Richtung (translatorisch) oder um eine bekannte Achse (rotatorisch) gemäß der dynamischen Beziehung m(t) = F(t)/a(t). Dabei können insbesondere schwingungsbehaftete dynamische Verläufe verglichen und analysiert werden.
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Eine Form der Ermittlung der Masse des Fahrzeuganhängers (1) besteht darin, über eine Sensorik (27) an der Zugdeichsel (8) oder Anhängerkupplung (5) eine Zugkraft in Längsrichtung des Fahrzeuganhängers (1) zu erfassen und parallel die Längsbeschleunigung auf den Fahrzeuganhänger (1) zu erfassen, insbesondere durch einen ESP-Sensor. Dann kann gemäß der o.g. Grundgleichung m = FL/aL (m: Masse, FL: Zugkraft in Längsrichtung, aL: Längsbeschleunigung) die momentane (Gesamt-)Masse des Fahrzeuganhängers (indirekt) ermittelt werden.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3), insbesondere die Erfassungseinrichtung (2) und/oder die Steuerung (28), ist mit einer Anzeige (32, 33) verbindbar bzw. verbunden. Eine Anzeige (32) kann am Fahrzeug (1), insbesondere an einer einsehbaren Stelle am Fahrgestell und/oder am Aufbau (38) angeordnet sein. Eine alternative oder zusätzliche fahrzeugexterne Anzeige (33) kann außerhalb des Fahrzeuganhängers (1) angeordnet sein. Eine solche fahrzeugexterne Anzeige (33) kann z.B. mobil oder stationär angeordnet sein. Eine mobile Anzeige (33) kann an einem beweglichen Anzeigegerät (34), z.B. einem Smartphone, Tablet oder dgl., ausgebildet sein. Sie kann mittels einer App realisiert und betrieben werden. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführung kann eine fahrzeugexterne Anzeige (33) an oder in einem Zugfahrzeug (39) realisiert werden, z.B. an der Instrumententafel.
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Die Anzeigen (32, 33) können optisch und/oder akustisch oder in anderer Weise funktionieren. Sie können einen Monitor oder ein anderes optisches Anzeigemittel beinhalten. Eine akustische Anzeige ist über einen Lautsprecher oder dergleichen möglich. Beim Anzeigegerät (34) und bei einem Zugfahrzeug (39) können vorhandene Anzeigemittel mit einer entsprechenden Ansteuerung benutzt werden.
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Die Kommunikation zwischen der Stabilisierungseinrichtung (3) und der oder den Anzeigen (32, 33) erfolgt mittels einer bevorzugt drahtlosen Kommunikationseinrichtung (35), die je nach Anzeige auch alternativ oder zusätzlich drahtgebunden funktionieren kann. Hierfür weisen die Anzeige(n) (32, 33) eine Kommunikationseinheit (37), z.B. einen Empfänger, und die Erfassungseinrichtung (2) und/oder die Steuerung (28) eine Kommunikationseinheit (36) auf.
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An einer Anzeige (32, 33) können verschiedene Informationen mitgeteilt werden. Dies kann z.B. eine Angabe über das von der Erfassungseinrichtung (2) ermittelte tatsächliche und aktuelle Fahrzeuggewicht sein. Eine andere Information kann die von der Sensorik (27) ermittelte Aufliegelast an der Anhängerkupplung (5) betreffen. Weitere Informationen können sich auf die Schwerpunktslage, eventuelle ungleichmäßige Belastungen der Fahrzeugräder (4) und/oder der Achsen (9) beziehen.
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Die Stabilisierungseinrichtung (3) kann außerdem mit ein oder mehreren weiteren und in 1 angedeuteten Sensoren verbunden sein, die andere Zustände von Komponenten des Fahrzeuganhängers (1) und/oder seiner Umgebung erfassen. Dies können z.B. Sensoren zur Detektion des Reifendrucks, des Bremsbelagverschleißes, der Bremsentemperatur, der Einraststellung der Anhängerkupplung (5), der Parkstützen oder dgl. sein. Ferner kann der Einzug des Stützrades (20) oder die Einstecklage von Unterlegkeilen oder dgl. sensorisch erfasst werden. Ein Umgebungssensor kann z.B. ein Parksensor am Fahrzeugheck und/oder an den Fahrzeugseiten oder eine Rückfahrkamera oder dgl. sein.
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Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele und der genannten Varianten beliebig miteinander kombiniert und ggf. auch ausgetauscht werden. Die Krafterfassung, die Erfassungseinrichtung (2) und die Achse (9), insbesondere Radlenkerachse, kann bzw. können auch für eine elektrische Betriebsbremse und deren Ansteuerung sowie für ein Fahrzeug ohne Stabilisierungseinrichtung, insbesondere Schlingerbremseinrichtung, benutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug, Fahrzeuganhänger
- 2
- Erfassungseinrichtung
- 3
- Stabilisierungseinrichtung, Schlingerbremseinrichtung
- 4
- Fahrgestell
- 5
- Anhängerkupplung
- 6
- Bremseinrichtung, Betriebsbremse, Auflaufbremse
- 7
- Bremseinrichtung, Handbremseinrichtung
- 8
- Deichsel
- 9
- Achse
- 10
- Achskörper
- 11
- Federung
- 12
- Achslager
- 13
- Radlenker
- 14
- Rad, Fahrzeugrad
- 15
- Radlagerung
- 16
- Achszapfen
- 17
- Radbremse
- 18
- Bremsübertragungseinrichtung, Bremsgestänge
- 19
- Bremszug, Bowdenzug
- 19'
- Seil
- 19"
- Mantel, Hülle
- 20
- Stützrad
- 21
- Bremsaktuator, Bremseinheit
- 22
- Sensorik, Schlingersensorik
- 23
- Sensorik, Lasterfassung am Rad
- 24
- Sensor, Dehnmessstreifen
- 25
- Sensor, magnetostriktiver Aufnehmer
- 26
- Sensorik, Lasterfassung an Achse
- 27
- Sensorik, Lasterfassung an Deichsel
- 28
- Steuerung
- 29
- Verarbeitungseinrichtung
- 30
- Energieversorgung
- 31
- Signaleinrichtung
- 32
- Anzeige anhängerseitig
- 33
- Anzeige fahrzeugextern, instationär
- 34
- Anzeigegerät, Smartphone, Tablet
- 35
- Kommunikationseinrichtung drahtlos
- 36
- Kommunikationseinheit an Stabilisierungseinrichtung
- 37
- Kommunikationseinheit an Anzeigegerät
- 38
- Aufbau
- 39
- Zugfahrzeug
- 40
- Ausgleichselement, Waagbalken
- 41
- Mitnehmer
- 42
- Halterung
- 42'
- Mantelhalter
- 43
- Stellmittel, Schubstange
- 44
- Energiespeicher
- 45
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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