DE102018209789A1

DE102018209789A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zum Bestimmen einer Anhängerorientierung

Info

Publication number: DE102018209789A1
Application number: DE102018209789.5A
Authority: DE
Inventors: Fabian Flohr; Ulrich Reith; Matthias Rüber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-19
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: WO2019242988A1; DE102018209789B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug, wobei das Zugfahrzeug bei einer Fahrt über eine Anhängerkupplung mit dem Anhänger verbunden ist, mit einem Bestimmen (S1) einer durch einen Hebel zwischen der Anhängerkupplung und einer Radaufstandsfläche des Zugfahrzeugs resultierenden Kraftdifferenz, wobei die Kraftdifferenz aus zwei Kräften gebildet wird, welche bei der Fahrt an zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirken, und einem Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Zugfahrzeug mit einer derartigen Steuereinrichtung.
Stand der Technik
Für einen sicheren Fahrbetrieb eines Gespanns, welches ein Zugfahrzeug und einen Anhänger aufweisen kann, ist es erforderlich, kritische Ausrichtungen des Anhängers zu dem Zugfahrzeug zu vermeiden. Aus der DE 10 2014 214 141 A1 ist es bekannt, die Ausrichtung von derartigen Fahrzeugsegmenten eines Gespanns auf Grundlage eines einfachen Einspurmodells zu berechnen. Mit einem derartigen Einspurmodell kann hinsichtlich der hiermit modellierten Fahrdynamik ein Wankverhalten des Gespanns nicht berücksichtigt werden.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug, wobei das Zugfahrzeug bei einer Fahrt über eine Anhängerkupplung mit dem Anhänger verbunden ist.
Bei dem Zugfahrzeug kann es sich grundsätzlich um jedes nicht schienengebundene Fahrzeug handeln, welches einen Anhänger ziehen kann. Bei dem Anhänger kann es sich grundsätzlich um jedes nicht schienengebundene Fahrzeug zum Transportieren von Gütern handeln, welches an ein solches Zugfahrzeug angehängt werden kann.
Das Zugfahrzeug kann in einem Beispiel eine Sattelzugmaschine und der Anhänger ein Sattelauflieger sein. Das Zugfahrzeug kann in einem anderen Beispiel ein Personenkraftwagen sein, wobei der Anhänger beispielsweise ein Tieflader oder ein Wohnwagen sein kann.
Zugfahrzeug und Anhänger können gemeinsam ein Gespann bilden. Bei dem Gespann kann es sich um einen Sattelzug handeln, welcher die Sattelzugmaschine und den Sattelauflieger aufweisen kann. Bei der Anhängerkupplung kann es sich somit um eine Sattelkupplung handeln, welche einen Königszapfen und eine Sattelplatte aufweisen kann, welche in gekuppeltem beziehungsweise verriegeltem Zustand eine Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger herstellen können. Eine solche Sattelkupplung kann zur Übertragung einer Zugkraft der Sattelzugmaschine auf den Sattelauflieger ausgebildet sein, wobei sich der Sattelauflieger trotz der Kraftübertragung relativ zur Sattelzugmaschine während der Fahrt verdrehen beziehungsweise verschwenken kann.
Die gemeinsame Fahrt des Zugfahrzeugs und des Anhängers kann zumindest abschnittsweise eine Geradeausfahrt, eine Kurvenfahrt und/oder eine Übergangsfahrt zwischen einer Geradeausfahrt und einer Kurvenfahrt aufweisen. Während der Fahrt kann sich das Zugfahrzeug beziehungsweise der Anhänger auf einer entsprechenden Trajektorie bewegen.
Die relative Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug während deren gemeinsamen Fahrt kann eine Ausrichtung des Anhängers zum Zugfahrzeug oder als eine Relativlage des Anhängers bezüglich des Zugfahrzeugs aufweisen. Eine derartige Orientierung, Ausrichtung oder Lage des Anhängers bezüglich des Zugfahrzeugs kann in umgekehrter Weise einer Orientierung, Ausrichtung oder Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger entsprechen.
Das Verfahren weist als Verfahrensschritt ein Bestimmen einer durch einen Hebel zwischen der Anhängerkupplung und einer Radaufstandsfläche des Zugfahrzeugs resultierenden Kraftdifferenz auf. Die Kraftdifferenz wird dabei aus zwei Kräften gebildet, welche bei der Fahrt an zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirken.
Bei einer Kurvenfahrt können sich das Zugfahrzeug und der Anhänger aufgrund von auf diese einwirkender Fliehkräfte zur Kurvenaußenseite neigen und ein entsprechendes Wanken des Zugfahrzeugs und des Anhängers auslösen. Die Fliehkräfte können Zentripetalkraftkomponenten beziehungsweise Zentrifugalkraftkomponenten aufweisen. Aus einem derartigen Wankverhalten kann ein Wankmoment auf dem Zugfahrzeug und dem Anhänger resultieren.
Ein durch das Wankmoment und durch starre Fahrwerkskomponenten gebildeter Hebel kann so physikalisch und örtlich zwischen der Anhängerkupplung und der Radaufstandsfläche auf dem Zugfahrzeug angeordnet sein. Ein derartiger Hebel kann dabei durch im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Zugfahrzeugs ausgebildeter Fahrwerkskomponenten ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann ein Hebel starr miteinander verbundene Komponenten des Fahrwerks aufweisen.
Der Hebel zwischen der Anhängerkupplung und der Radaufstandsfläche kann einen Drehpunkt und einen Hebelarm aufweisen. Der Drehpunkt des Hebels kann an der Anhängerkupplung beziehungsweise an einem Punkt entlang der Längsachse des Zugfahrzeugs ausgebildet sein. Der Hebelarm des Hebels kann ein Kraftarm oder ein Lastarm sein. Der Hebelarm kann sich seitlich neben der Anhängerkupplung beziehungsweise im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse bis hin zur Radaufstandsfläche erstrecken. Somit kann der Hebelarm um die Anhängerkupplung beziehungsweise um einen Punkt entlang der Fahrzeuglängsachse drehbar beziehungsweise schwenkbar sein. Ein entsprechendes Drehmoment in Bezug auf den Drehpunkt kann auf dem beschriebenen Wankmoment basieren. Seitlich neben der Anhängerkupplung beziehungsweise der Fahrzeuglängsachse können sich in entsprechender Weise auch zwei Hebelarme wippenartig erstrecken, wobei beide Hebelarme auf demselben Drehmoment beziehungsweise Wankmoment in der Anhängerkupplung beruhen. Ein derartiger Hebel mit zwei Hebelarmen kann von einer Radachse als starre Fahrwerkskomponente, beispielsweise der Hinterradachse des Zugfahrzeugs, während einer Kurvenfahrt gebildet werden.
Die Kraftdifferenz, welche aus den zwei an beabstandeten Fahrwerkskomponenten einwirkenden Kräften gebildet wird, kann somit auch als Differenz zweier Hebelkräfte beschrieben werden, welche durch ein Wankmoment in einer Kurvenfahrt auf das Fahrwerk des Zugfahrzeugs an dessen kurveninneren und kurvenäußeren Seite einwirken. Die beiden Kräfte können dabei beidseitig der Anhängerkupplung beziehungsweise der Fahrzeuglängsachse auf Fahrwerkskomponenten einwirken, wobei die Kräfte rechts und links der Anhängerkupplung beziehungsweise der Fahrzeuglängsachse in unterschiedlichen Kraftwirkungsrichtungen angreifen können. Die Kraftwirkungsrichtungen können dabei im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen aufweisen.
Das Fahrwerk des Zugfahrzeugs, auf welches die Kräfte einwirken können, kann alle Fahrzeugkomponenten umfassen, welche einer Verbindung eines Fahrgestells des Zugfahrzeugs über die Räder zur Fahrbahn dienen können. Die Räder können hierbei die Fahrbahn an der Radaufstandsfläche berühren. Da die Reifen die Fahrbahn berühren kann die Radaufstandsfläche auch als Reifenaufstandsfläche beschrieben werden. Fahrwerkskomponenten können somit beispielsweise Räder, Radträger, Radlager, Bremsen, Radaufhängungen, Fahrschemel, Federn, Stabilisatoren, Dämpfer und Komponenten der Lenkung sein.
Das Verfahren weist als weiteren Verfahrensschritt ein Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz auf. Das Ableiten der relativen Orientierung kann ein Modellieren eines mathematischen Zusammenhangs zwischen den beschriebenen Krafteinwirkungen auf das Zugfahrzeug und der Anhängerorientierung aufweisen. Hierbei können Eigenschaften des Anhängers und/oder des Zugfahrzeugs zum Kalibrieren des Rechenmodells während der Fahrt oder bereits vor der Fahrt bestimmt und verwendet werden. Derartige Eigenschaften können jeweilige Fahrdynamikparameter, Abmessungen, Abstände und/oder Gewichte des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers umfassen.
Im Rahmen der Erfindung kann jedoch eine relative Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug im Wesentlichen nur auf Grundlage von Messungen auf dem Zugfahrzeug beziehungsweise mit auf dem Zugfahrzeug vorhandener Sensorik bestimmt werden. Dies kann vorteilhaft sein, da somit weder direkte Messungen vom Zugfahrzeug zum Anhänger mit zusätzlicher Sensorik noch weitere Messungen auf dem Anhänger selbst notwendig sein müssen, um die relative Orientierungen des Anhängers zum Zugfahrzeug zu bestimmen. Vor allem müssen Sensoren für berührungslose Messungen von dem Zugfahrzeug zum Anhänger nicht notwendigerweise vorgesehen werden, um die relative Orientierungen des Anhängers zum Zugfahrzeug messtechnisch zu erfassen. Messungen zum Bestimmen der relativen Orientierung des Anhängers können vielmehr auf Druckmessungen und/oder Kraftmessungen mittels hierfür bereits vorhandenen Sensoren auf dem Zugfahrzeugs basieren. Diesem Ansatz kann zugrunde gelegt werden, dass die relative Orientierung des Anhängers auch in einer Abhängigkeit zu einem aktuell gefahrenen Kurvenradius während einer Kurvenfahrt stehen kann. Der Kurvenradius kann wiederum die relative Orientierung des Anhängers zumindest mittelbar mitauslösen. Mit der Erfindung wird daher ein effektiveres und zugleich kostensparendes Konzept zum mittelbaren Ableiten einer Anhängerorientierung in einem Gespann bereitgestellt.
In einer Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein direktes Messen der zwei an den voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirkenden Kräften auf. Hierfür können Kraftmesser beziehungsweise Kraftaufnehmer an den Fahrwerkskomponenten angeordnet sein. Ein Kraftmessen kann ein Messen von auf die Fahrwerkskomponenten einwirkender Zugkräfte und/oder Druckkräfte aufweisen. Beispielsweise kann an im Fahrwerk des Zugfahrzeugs angeordneten Blattfedern mittels Dehnungsmessstreifen (DMS) dehnende und stauchende Verformungen an den Blattfedern bestimmt werden und daraus die auf diese einwirkenden Kräfte bestimmt werden. Durch das Wankmoment ausgelöste Hebelkräfte können so in vorteilhafter Weise an Fahrwerkskomponenten direkt bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein Ermitteln einer aus der Kraftdifferenz resultierenden Druckdifferenz und ein Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers aus der ermittelten Druckdifferenz auf. Aus den an den voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirkenden Kräften können an jeweiligen Flächen der Fahrwerkskomponenten vorhandene Drücke ermittelt werden. Die Flächen können an oder in den zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten angeordnet sein. Die Druckdifferenz kann dann aus einer Differenz der beiden so ermittelten Drücke berechnet werden. Die Druckdifferenz kann ferner auf einer Druckänderung basieren.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein direktes Messen von zwei in den voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs vorhandenen Drücke auf. Hierfür können Druckmesser in oder an den Fahrwerkskomponenten angeordnet sein. Ein Vorteil von derartigen Druckmessungen besteht darin, dass hierfür bereits in Fahrwerkskomponenten vorhandene Druckmesser zum Bestimmen von Hebelkräften verwendet werden können.
In einer weiteren Ausführungsformen sind die zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten Dämpfer des Zugfahrzeugs. Die Dämpfer können mechanische Dämpfer oder Federn aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Dämpfer hydropneumatische Federungen aufweisen. Bei den Dämpfern kann es sich um Stoßdämpfer des Zugfahrzeugs handeln.
Die Dämpfer können ölgefederter Dämpfer aufweisen, bei welchen es sich um passiv ölgefederte Dämpfer oder um aktiv beziehungsweise elektronisch ölgefederte Dämpfer handeln kann. Bei derartigen Dämpfern können Öldrücke gemessen werden, woraus entsprechende Kräfte, welche die Öldrücke in den Dämpfern bewirken, abgeleitet werden können. Ein derartiges Heranziehen von Öldrücken hat den Vorteil, dass ein fortlaufendes Messen von Öldrücken in elektronisch geregelten Dämpfersystemen von Zugfahrzeugen zum Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers verwendet werden kann.
Alternativ oder zusätzliche können die Dämpfer Druckluftdämpfer, Luftfederdämpfer oder hydropneumatische Dämpfer zum Dämpfen von Schwingungen des Fahrzeugfahrwerks aufweisen. Derartige Dämpfer können zum Regulieren eines Fahrzeugniveaus vorgesehen sein, womit das Fahrzeugniveau des Zugfahrzeugs angehoben und abgesenkt werden kann. Das Fahrzeugniveau des Zugfahrzeugs kann so an das Niveau des Anhängers angepasst werden. Druckluftdämpfer oder hydropneumatische Dämpfer können Komponenten eines Luftfahrwerks des Zugfahrzeugs sein, welches auch für Fahrstabilität und Fahrkomfort während der Fahrt sorgen kann. Bei derartigen Dämpfern können Luftdrücke und/oder Öldrücke gemessen werden, woraus entsprechende Kräfte, welche Fluiddrücke in den Dämpfern bewirken, abgeleitet werden können.
Bei den Dämpfern kann es sich ferner um magnetorheologische Dämpfer handeln. An derartigen Dämpfern kann ein Steuerstrom anliegen, welcher durch Spulen der Dämpfer fließen kann. Der Steuerstrom kann die Viskosität eines magnetorheologischen Dämpfermediums ändern. Der Steuerstrom kann daher zusätzlich zum Bestimmen von Drücken beziehungsweise zum Ableiten von Dämpferkräften verwendet werden.
In den Ausführungsformen, in welcher die Fahrwerkskomponenten Dämpfer sind, weist das Ermitteln der aus der bestimmten Kraftdifferenz resultierenden Druckdifferenz ein Erfassen von zwei Fluiddrücken in den zwei voneinander beabstandeten Dämpfern auf. Bei den Fluiddrücken kann es sich um jeweilige Luftrücke und/oder um Öldrücke in den Dämpfern handeln. Das während einer Kurvenfahrt entstehende Wankmoment beziehungsweise Drehmoment kann sich auf die beschriebenen Drücke auswirken. Dabei können sich Drücke aufgrund des Hebels und den in den Dämpfern wirkenden Hebelkräften verringern oder vergrößern. An Dämpfern derart erzeugte vertikale Kräfte können in einem direkten physikalischen Zusammenhang mit dem an der Anhängerkupplung vorhandenen Wankmoment beziehungsweise Drehmoment und/oder einer dort einwirkenden Kraft stehen. Die relative Anhängerorientierung kann daher im Wesentlichen unmittelbar aus den beschriebenen Kräften abgeleitet werden.
Ein Dämpfer, welcher an einer dem Kurveninneren zugewandten Seite des Fahrwerks angeordnet ist, kann aufgrund einer vertikal nach oben gerichteten Hebelkraftkomponente zusätzlich entlastet werden, wodurch der Druck in einem solchen inneren Dämpfer verringert sein kann. Ein Dämpfer, welcher an einer dem Kurvenäußeren zugewandten Seite des Fahrwerks angeordnet ist, kann dagegen aufgrund einer vertikal nach unten gerichteten Hebelkraftkomponente zusätzlich belastet werden, wodurch der Druck in einem solchen inneren Dämpfer vergrößert sein kann. Der so verringerte beziehungsweise vergrößerte Druck in den Dämpfern kann sich auf einen während einer Geradeausfahrt oder einem Fahrzeugstillstand vorherrschenden Referenzdruck in den Dämpfern beziehen, welcher in den Dämpfern auf beiden Seiten des Fahrwerks im Wesentlichen gleich sein kann. Bei einer Geradeausfahrt kann zudem eine orthogonal zum Fahrwerk ausgerichtete Zugkraft an der Anhängerkupplung einwirken.
Das Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers kann somit auf einem Vergleichen von Drücken in bezüglich einer Längsachse des Zugfahrzeugs gegenüberliegenden Dämpfern, das heißt in zumindest einem rechten und linken Dämpfer, beruhen. Eine aus einem derartigen Vergleich resultierende Druckdifferenz kann somit ein Maß für eine aktuelle relative Orientierung des Anhängers während einer Kurvenfahrt sein. Das Maß kann einen proportionalen Zusammenhang aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform sind die zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten Räder des Zugfahrzeugs. Die Räder können an einer Radachse des Zugfahrzeugs angeordnet sein, wobei es sich um ein rechtes und ein linkes Rad handeln kann. Die Räder können zusätzlich oder alternativ zu den Dämpfern als Fahrwerkskomponenten herangezogen werden, wobei auch an ihnen einwirkende Kräfte beziehungsweise Drücke überwacht werden können.
In der Ausführungsform, in welcher die Fahrwerkskomponenten Räder sind, weist das Ermitteln der aus der bestimmten Kraftdifferenz resultierenden Druckdifferenz ein Erfassen von zwei Luftdrücken in den zwei voneinander beabstandeten Rädern auf. Bei den Luftdrücken kann es sich um Reifendrücke in Reifen der Räder handeln. Das während einer Kurvenfahrt entstehende Wankmoment beziehungsweise Drehmoment kann sich in analoger Weise zu den Drücken in Dämpfern auch auf Luftdrücke in Rädern auswirken.
Ein Rad beziehungsweise Reifen, welcher an einer dem Kurveninneren zugewandten Seite des Fahrwerks angeordnet ist, kann aufgrund der vertikal nach oben gerichteten Hebelkraftkomponente entlastet werden, wodurch der Reifendruck in einem solchen inneren Reifen verringert sein kann. Ein Rad beziehungsweise Reifen, welcher an einer dem Kurvenäußeren zugewandten Seite des Fahrwerks angeordnet ist, kann dagegen aufgrund der vertikal nach unten gerichteten Hebelkraftkomponente belastet werden, wodurch der Reifendruck in einem solchen inneren Reifen vergrößert sein kann. Die von dem Hebel und dem Wankmoment ausgelösten Hebelkraftkomponenten können vertikal auf die Reifenaufstandsflächen einwirkende Kraftkomponenten darstellen. Der so verringerte beziehungsweise vergrößerte Reifendruck in den Reifen kann sich auf einen während einer Geradeausfahrt oder einem Fahrzeugstillstand vorherrschenden Referenzdruck in den Reifen beziehen, welcher auf beiden Seiten des Fahrwerks im Wesentlichen gleich sein kann oder vor einer Fahr gemessen werden kann. Die Hebelkraftkomponenten können auch als vertikale Zug- oder Druckkraftkomponenten auf das Fahrwerk beziehungsweise auf die Reifen und deren Aufstandsflächen beschrieben werden.
Das Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers kann somit alternativ oder zusätzlich zu dem Vergleichen von Drücken in gegenüberliegenden Dämpfern auf einem Vergleichen von Reifendrücken beruhen. Eine aus einem derartigen Vergleich resultierende Reifendruckdifferenz kann somit auch ein Maß für eine aktuelle relative Orientierung des Anhängers während einer Kurvenfahrt sein. Ein zusätzliches Vergleichen kann in vorteilhafter Weise eine Steigerung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers bewirken.
In einer weiteren Ausführungsform sind die zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs an einer Hinterachse des Zugfahrzeugs angeordnet. An der Hinterachse des Zugfahrzeugs können Druckluftdämpfer zum Regulieren des Fahrzeugniveaus angeordnet sein. Die an den Dämpfern der Hinterachse des Zugfahrzeugs durch das Wankmoment in einer Kurvenfahrt erzeugten vertikalen Kraftkomponenten können in vorteilhafter Weise in einem direkten physikalischen Zusammenhang mit dem Drehmoment beziehungsweise einer Kraft in einem von der Anhängerkupplung gebildeten Anhängepunkt stehen.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein Bestimmen eines Winkels zwischen einer Längsachse des Zugfahrzeugs und einer Längsachse des Anhängers auf. Die Orientierung des Zugfahrzeugs zum Anhänger kann durch einen Winkel in der Anhängerkupplung zwischen den Längsachsen des Zugfahrzeugs und des Anhängers ausgedrückt werden. Bei einer Geradeausfahrt und einer nicht ausgelenkten Stellung des Anhängers kann der Winkel Null Grad betragen und bei einer theoretischen, rechtwinkligen Auslenkung des Anhängers zum Zugfahrzeug kann der Winkel 90 Grad betragen. Der Winkel kann dazwischen jeden Winkel zwischen Null und 90 Grad aufweisen. Die relative Ausrichtung beziehungsweise der Winkel kann auch als Knickwinkel definiert werden, welcher ein Abknicken der Längsachse des Anhängers zur Längsachse des Zugfahrzeugs an der Anhängerkupplung beschreiben kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein Festlegen und/oder ein Anwenden eines mathematischen Zusammenhangs zwischen der bestimmten Kraftdifferenz und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers auf. Der mathematische Zusammenhang kann ferner einen Zusammenhang zwischen der ermittelten Druckdifferenz und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers aufweisen. Das Festlegen und/oder Anwenden des mathematischen Zusammenhangs kann ein gemeinsames Berücksichtigen von Differenzdrücken in Dämpfern und/oder in Rädern des Zugfahrzeugs aufweisen. Hierzu können Methoden der Messdatenfusionierung, Parameterschätzung und/oder Ausgleichungsrechnung angewendet werden, um die relative Orientierung des Anhängers in einem überbestimmten Gleichungssystem abzuleiten. Auch ein Filterungsansatz, beispielsweise ein Kalman-Filter, kann angewendet werden, um den mathematischen Zusammenhang zu unterstützen oder um diesen herzustellen. Ein derart redundantes Ermitteln von Druckdifferenzen und deren gemeinsames Berücksichtigen kann auch als ein Fusionieren von Drücken beziehungsweise Druckdifferenzen zum Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers beschrieben werden. Jedes dieser Redundanzkonzepte hat den Vorteil, dass die relative Orientierung des Anhängers genauer und zuverlässiger bestimmt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren als Verfahrensschritt ein Bestimmen räumlicher Lageinformationen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers auf. In dieser Ausführungsform wird die relative Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz und den bestimmten räumlichen Lageinformationen abgeleitet. Zusätzlich zum Bestimmen von Kräften beziehungsweise Drücken auf dem Zugfahrzeug können während einer Fahrt eines Gespanns, welches das Zugfahrzeug und den Anhänger aufweist, die räumliche Lage des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers bestimmt werden. Die räumliche Lage von einem oder beider Fahrzeuge kann das Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug unterstützen. Aus einem während einer Fahrt kontinuierlichen erfassten Verlaufs der räumlichen Lage des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers kann eine Trajektorie oder eine Schleppkurve des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers bestimmt werden. Das Hinzuziehen von räumlicher Lageinformationen hat somit den Vorteil, dass die Fahrdynamik und das Bewegungsverhalten des Zugfahrzeugs und des Anhängers separat und als verbundenes Gespann bestimmt werden können, um einen Knickwinkel im Gespann abzuleiten.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Bestimmens räumlicher Lageinformationen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers ein Bestimmen von Gierraten des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit Gierratensensoren eines Fahrdynamikregelungssystems auf. Die Gierraten, welche Giergeschwindigkeiten beziehungsweise Gierwinkel aufweisen können, können als Winkelgeschwindigkeit einer Drehung des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers um deren jeweilige im Wesentlichen vertikale Hochachse beschrieben werden. Als Gierratensensoren können daher jede Drehratensensoren oder Inertialsensoren zum Messen von Drehraten als Gierraten auf dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger angeordnet sein. Zum Beispiel können hierfür mikromechanische Drehratensensoren oder MEMS-Chips verwendet werden. Gierratensensoren können in einem Fahrdynamikregelungssystem, welches auch als ein Fahrstabilitätssystem oder Fahrdynamikstabilisierungssystem beschrieben werden kann, auf dem Zugfahrzeug und/oder auf dem Anhänger vorhanden sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrdynamikregelungssystem um eine elektronische Stabilitätskontrolle (ESP) oder um ein Navigationssystem handeln. Mit derartigen Fahrdynamikregelungssystemen können Gierraten mit mikromechanische Drehratensensoren gemessen werden. Gierratensensoren können hierfür in vorteilhafter Weise in Schwerpunkten des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers angeordnet sein. Systematische Fehlereinflüsse auf das Bestimmen der Gierraten können so minimiert werden.
Ein weiterer Vorteil eines zusätzlichen Bestimmens von Gierraten des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers besteht darin, dass so auf das Zugfahrzeug und dessen Fahrwerk einwirkende Kraftkomponenten der Zentripetalkraft beziehungsweise Zentrifugalkraft, welche die an den zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirken Kräfte verfälschen oder systematisch verändern können, kompensiert werden können. Ein Kompensieren derart auf das Zugfahrzeug aufgrund fahrdynamischer Effekt einwirkender Kraftkomponenten kann ein Beseitigen oder Herausrechnen dieser Kraftkomponenten aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Fahrgeschwindigkeit als Fahrdynamikparameter berücksichtigt werden um entsprechende auf das Zugfahrzeug und dessen Fahrwerk einwirkende Kraftkomponenten oder Messfehler zu kompensieren.
Aus den bestimmten Gierraten des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers können ferner absoluten Orientierungen beziehungsweise Änderungen absoluter Orientierungen bestimmt werden. Aus einem Vergleich beziehungsweise einer Differenz der absoluten Orientierung des Zugfahrzeugs und der absoluten Orientierung des Anhängers kann die relative Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug zusätzlich abgeleitet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Bestimmens räumlicher Lageinformationen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers ein Bestimmen von Positionen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit einem Navigationssystem auf. Die jeweilige Lage des Zugfahrzeugs und des Anhängers kann deren jeweilige absolute Orientierung und/oder deren jeweilige Position aufweisen. Die Positionen, welche Aufenthaltsorte des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers definieren können, können als Ortvektoren in einem räumlichen Koordinatensystem beschrieben werden. Zum Bestimmen der Positionen können beispielsweise zumindest eine Komponente eines satellitengestützten Positionierungssystems auf dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger angeordnet sein. Zum Beispiel können hierfür zumindest eine GNSS-Antenne, beispielsweise eine GPS-Antenne, auf dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger angeordnet sein. Mittels eines GNSS (globales Navigationssatellitensystem) können so Positionen des Gespanns in naher Echtzeit beispielsweise mittel Differential-GPS unter Berücksichtigung von Referenzdaten bestimmt werden. Derartige Komponenten eines satellitengestützten Positionierungssystems können zumindest teilweise von dem Navigationssystem umfasst sein. Mit einem Navigationssystem können alternativ oder zusätzlich Informationen zu einem Streckenverlauf bereitgestellt werden, wobei das Gespann dem Streckenverlauf oder einer Spur auf diesem folgen kann.
Aus einer Vielzahl von bestimmten Positionen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers und/oder dem bereitgestellten Streckenverlauf können ferner absoluten Orientierungen beziehungsweise Änderungen absoluter Orientierungen mittels einer daraus ermittelten Trajektorie bestimmt werden. Aus einem Vergleich beziehungsweise einer Differenz der absoluten Orientierung des Zugfahrzeugs und der absoluten Orientierung des Anhängers kann alternativ oder zusätzlich zum beschrieben Berücksichtigen der absoluten Orientierungen aus den Gierraten die relative Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug abgeleitet werden.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist als Verfahrensschritt ein Bestimmen von Raddrehzahldifferenzen an Rädern des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit Drehzahlsensoren auf. In dieser Ausführungsform erfolgt das Bestimmen räumlicher Lageinformationen in Abhängigkeit der bestimmten Raddrehzahldifferenzen. Durch Verwenden der Raddrehzahlen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers können anhand von Differenzdrehzahlen von Rädern einzelner Achsen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers während einer Kurvenfahrt die relative Orientierung des Anhängers zusätzlich abgeleitet werden. Ferner kann ein sich Ändern der relativen Orientierung des Anhängers fortlaufend während der Fahrt abgeleitet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verfahrensschritt des Ableitens der relativen Orientierung des Anhängers ein Festlegen und/oder Anwenden eines mathematischen Zusammenhangs zwischen der bestimmten Kraftdifferenz, der bestimmten räumlichen Lageinformation und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers auf. Der mathematische Zusammenhang kann ferner auch ermittelte Druckdifferenzen analog zum Zusammenhang zwischen der bestimmten Kraftdifferenz und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers miteinbeziehen. Der mathematische Zusammenhang kann somit eine Kraftdifferenz und/oder eine Druckdifferenz auf dem Zugfahrzeug berücksichtigen und ferner Gierraten, Positionen und/oder Raddrehzahlen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers berücksichtigen. Die einzelnen Rechengrößen können hierbei einzeln, redundant oder in beliebiger Kombination in ein gemeinsames Rechenmodell zum Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers einfließen. Bei dem Rechenmodell können Methoden der Messdatenfusionierung, Parameterschätzung und/oder Ausgleichungsrechnung angewendet werden, um die relative Orientierung des Anhängers in einem überbestimmten Gleichungssystem abzuleiten. Ein derartiges Rechenmodell hat den Vorteil, dass systematische Fehlereinflüsse auf die relative Orientierung genauer und zuverlässiger berücksichtigt werden können. Der mathematische Zusammenhang kann daher auch ein Schätzen der relativen Orientierung des Anhängers aufweisen. Eine derartige Schätzung kann in vorteilhafter Wiese die Genauigkeit einer geschätzten relativen Orientierung erhöhen. Die geschätzte Orientierung kann eine Schätzung des Knickwinkels zwischen Zugfahrzeug und Anhänger aufweisen.
Bei dem mathematischen Zusammenhang zwischen einer Kraftdifferenz, einer Druckdifferenz, Gierraten, Positionen und/oder Raddrehzahlen und der relativen Orientierung des Anhängers kann es sich um einen linearen oder proportionalen Zusammenhang beispielsweise basierend auf dem physikalischen Hebelgesetz handeln. Hierfür kann eine Konstante oder ein Faktor festgelegt werden um einen entsprechende Zusammenhang zwischen einzelnen oder mehreren der genannten Rechengrößen herzustellen. Das Festlegen einer solchen Konstante oder eines solchen Faktors kann auch als ein Kalibrieren des mathematischen Zusammenhangs verstanden werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Bestimmen räumlicher Lageinformation des Zugfahrzeugs an einer Hinterachse des Zugfahrzeugs vorgesehen sein. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise die Einflüsse einer Schleppkurvenfahrt während der Fahrt des Gespanns beim Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers zu berücksichtigen.
In einer weiteren Ausführungsform bilden der Anhänger und das Zugfahrzeug ein autonom fahrbares Gespann. In dieser Ausführungsform ist das Zugfahrzeug bei einer autonomen Fahrt über die Anhängerkupplung mit dem Anhänger verbunden. Die abgeleitete relative Orientierung kann für ein autonomes Fahren des Gespanns zum automatisieren Spurführen desselben verwendet werden. Das Verfahren zum Bestimmen der relativen Orientierung des Anhängers zum Zugfahrzeug kann somit für das Steuern beziehungsweise Regeln autonomer Fahrfunktionen angewandt werden. Ein automatisches Rangieren oder Parken des Gespanns kann so basierend auf der abgeleiteten relativen Anhängerorientierung durchgeführt werden. Ferner kann ein autonomes Einfahren oder Ausfahren eines Gespanns in oder aus einer vorgegebenen Route durchgeführt werden. Die Kenntnis des aktuellen Knickwinkels zwischen Zugfahrzeug und Anhänger kann für derart autonome Funktionen notwendig sein, um während der Fahrt zu überprüfen, ob und wenn ja wie sich ein aktuell eingestellter Knickwinkel auf das Fahrverhalten des Gespanns auswirken kann. Kritische Knickwinkel können so erkannt werden und aus diesen möglicherweise entstehende Schäden rechtzeitig durch ein Eingreifen in die autonome Fahrt vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Steuereinrichtung zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug, welche dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Die Steuereinrichtung weist einen Signaleingang zum Empfangen eines Signals zum Bestimmen einer durch einen Hebel zwischen der Anhängerkupplung und einer Radaufstandsfläche des Zugfahrzeugs resultierenden Kraftdifferenz und einen Signalausgang zum Ausgeben eines Signals zum Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz auf. Die Steuereinrichtung kann auf dem Zugfahrzeug angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Zugfahrzeug, an welches ein Anhänger über eine Anhängerkupplung anhängbar ist. Das Zugfahrzeug weist die beschriebene Steuereinrichtung auf. Das Zugfahrzeug kann als autonomes Zugfahrzeug ausgebildet sein, welches fahrerlos betrieben werden kann.
Figurenliste

1 zeigt ein Zugfahrzeug mit einer Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und einen am Zugfahrzeug angehängten Anhänger.
2 zeigt das Zugfahrzeug gemäß 1 ohne den in 1 gezeigten Anhänger.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten zum Ausführen des Verfahrens zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
In 1 ist in einer Draufsicht ein Sattelzug 5 bei einer Fahrt entlang einer Straße 6 gezeigt. Der fahrende Sattelzug 5 umfasst eine Sattelzugmaschine 2 als Zugfahrzeug und einen Sattelauflieger 4 als Anhänger. In 2 ist der Sattelzug 5 aus Übersichtlichkeitsgründen ohne den Sattelauflieger 4 gezeigt.
Die Sattelzugmaschine 2 ist mittels einer Sattelkupplung 3 mit dem Sattelauflieger 4 derart gekuppelt, dass der Sattelauflieger 4 relativ zur Sattelzugmaschine 2 um die Sattelkupplung 3, das heißt um einen Königszapfen 7 der Sattelkupplung 3, drehbar ist. Die Sattelkupplung 3 weist den am Sattelauflieger 4 angeordneten Königszapfen 7 und eine in 2 gezeigte und an der Sattelzugmaschine 2 angeordnete Sattelplatte 8 auf. Der Königszapfen 7 greift in einem gekuppelten Zustand der Sattelkupplung 3 in die Sattelplatte 8 ein und wird in ihr verriegelt.
Während der Fahrt des Sattelzugs 5 entlang der Straße 6 durchfährt der Sattelzug 5 eine Kurve 9. In dieser Kurvenfahrt verdreht sich der Sattelauflieger 4 relativ zur Sattelzugmaschine 2 um die Sattelkupplung 3. Dabei ist die relative Orientierung des Sattelaufliegers 4 zur Sattelzugmaschine 2 durch einen Winkel 43 gezeigt, welcher in der Sattelkupplung 3 zwischen einer Längsachse 42 der Sattelzugmaschine 2 und einer Längsachse 44 des Sattelaufliegers 4 gebildet wird.
Auf der Sattelzugmaschine 2 sind ferner an einer Hinterachse 32 der Sattelzugmaschine 2 zwei Räder 22, 24 und zwei Druckluftdämpfer 12, 14 beidseitig der Längsachse 42 der Sattelzugmaschine 2 wie in 2 gezeigt angeordnet. Während der Fahrt des Sattelzugs 5 entlang der Kurve 9 wirken auf die Räder 22, 24 und auf die Druckluftdämpfer 12, 14 aufgrund eines zwischen der Sattelplatte 8 der Sattelkupplung 3 und den Radaufstandsflächen (nicht gezeigt) der Räder 22, 24 gebildeten Hebels (nicht gezeigt) jeweilige Hebelkräfte ein. Der Hebel weist dabei die Hinterachse 32 auf, wobei diese ein Wankmoment erfährt. Aus den beidseitig an dem linken Druckluftdämpfer 12 und dem rechten Druckluftdämpfer 14 entgegengesetzt einwirkenden Hebelkräften resultiert eine erste Kraftdifferenz an den Druckluftdämpfern 12, 14. Aus den beidseitig an dem linken Rad 22 und dem rechten Rad 24 entgegengesetzt einwirkenden Hebelkräften resultiert eine zweite Kraftdifferenz an den Rädern 22, 24. Aus den beiden Kraftdifferenzen resultieren entsprechende Druckdifferenzen, wobei eine erste Druckdifferenz in den Druckluftdämpfern 12, 14 und eine zweite Druckdifferenz in den Rädern 22, 24 entsteht. Zum Erfassen der Drücke in den Druckluftdämpfern 12, 14 und in den Rädern 22, 24 sind an oder in diesen angeordnete Drucksensoren (nicht gezeigt) vorgesehen.
Aus den beiden Druckdifferenzen wird jeweils der Winkel 43 mittels eines festgelegten mathematischen Zusammenhangs zwischen den Druckdifferenzen und dem Winkel 43 berechnet, wobei die Fahrt des Sattelzugs 5 durch die Kurve 9 die Kräfte und Drücke an den Druckluftdämpfern 12, 14 und an den Rädern 22, 24 durch den beschriebenen Hebei und unter Berücksichtigung des wirkenden Hebelgesetzes bewirkt, wobei die Kurvengeometrie und die Kurvenfahrt Hebelkräfte an den Druckluftdämpfern 12, 14 und an den Rädern 22, 24 zumindest mittelbar auslösen.
In 3 sind Verfahrensschritte S1, S2, S3, S4, S5 zum Berechnen des in 1 gezeigten Winkels 43 in einer zeitlichen Abfolge gezeigt. Die Verfahrensschritte werden von einer auf der Sattelzugmaschine 2 angeordneten und in den 1 und 2 gezeigten Steuereinrichtung 50 durchgeführt.
Der erste von der Steuereinrichtung 50 durchgeführte Verfahrensschritt S1 umfasst ein Bestimmen einer Kraftdifferenzeinwirkung auf die Druckluftdämpfer 12, 14 und auf die Räder 22, 24, wobei dort einwirkende Kräfte bestimmt werden.
Der zweite von der Steuereinrichtung 50 durchgeführte Verfahrensschritt S2 umfasst eine Druckerfassung in den Druckluftdämpfern 12, 14 und in Reifen (nicht gezeigt in den Figuren) der Räder 22, 24 basierend auf den in Schritt S1 and der Hinterachse 32 einwirkenden und bestimmten Kräfte. In einem ersten Unterschritt S2a werden Fluiddrücke in den Druckluftdämpfern 12, 14 erfasst und in einem zweiten Unterschritt S2b werden Luftdrücke in den Reifen der Räder 22, 24 erfasst.
Der dritte von der Steuereinrichtung 50 durchgeführte Verfahrensschritt S3 umfasst ein Ermitteln von Druckdifferenzen bezüglich der in Schritt S2 erfassten Drücke in den Druckluftdämpfer 12, 14 und in den Reifen der Räder 22, 24.
Der vierte von der Steuereinrichtung 50 durchgeführte Verfahrensschritt S4 umfasst ein Festlegen des beschriebenen mathematischen Zusammenhangs zwischen den in Schritt S3 ermittelten Druckdifferenzen und dem in 1 gezeigten Winkel 43.
Der fünfte von der Steuereinrichtung 50 durchgeführte Verfahrensschritt S5 umfasst das Anwenden des beschriebenen mathematischen Zusammenhangs zwischen den in Schritt S3 ermittelten Druckdifferenzen und dem in 1 gezeigten Winkel 43 zum Berechnen des Winkels 43. Der so berechnete Winkel 43 beschreibt die während der Fahrt des Sattelzugs 5 durch die Kurve 9 vorhandene aktuelle relative Orientierung des Sattelaufliegers 4 zur Sattelzugmaschine 2.
Bezugszeichenliste

2: Sattelzugmaschine
3: Sattelkupplung
4: Sattelauflieger
5: Sattelzug
6: Straße
7: Königszapfen
8: Sattelplatte
9: Kurve
12: linker Druckluftdämpfer
14: rechter Druckluftdämpfer
22: linkes Rad
24: rechtes Rad
32: Hinterachse
42: Längsachse Sattelzugmaschine
43: Winkel
44: Längsachse Sattelauflieger
50: Steuereinrichtung
S1: Kraftdifferenzeinwirkung
S2: Druckerfassung
S2a: Dämpferdruckerfassung
S2b: Raddruckerfassung
S3: Druckdifferenzermittlung
S4: Zusammenhangsfestlegung
S5: Orientierungsableitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014214141 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug, wobei das Zugfahrzeug bei einer Fahrt über eine Anhängerkupplung mit dem Anhänger verbunden ist, gekennzeichnet durch Bestimmen (S1) einer durch einen Hebel zwischen der Anhängerkupplung und einer Radaufstandsfläche des Zugfahrzeugs resultierenden Kraftdifferenz, wobei die Kraftdifferenz aus zwei Kräften gebildet wird, welche bei der Fahrt an zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs einwirken, und Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers Ermitteln (S3) einer aus der Kraftdifferenz resultierenden Druckdifferenz und Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers aus der ermittelten Druckdifferenz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten Dämpfer des Zugfahrzeugs sind und das Ermitteln (S3) der Druckdifferenz Erfassen (S2a) von zwei Fluiddrücken in den zwei voneinander beabstandeten Dämpfern aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten Räder des Zugfahrzeugs sind und das Ermitteln (S3) der Druckdifferenz Erfassen (S2b) von zwei Luftdrücken in den zwei voneinander beabstandeten Rädern aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei voneinander beabstandeten Fahrwerkskomponenten des Zugfahrzeugs an einer Hinterachse des Zugfahrzeugs angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers Bestimmen eines Winkels zwischen einer Längsachse des Zugfahrzeugs und einer Längsachse des Anhängers aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers Festlegen und Anwenden (S4) eines mathematischen Zusammenhangs zwischen der bestimmten Kraftdifferenz und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Bestimmen räumlicher Lageinformationen des Zugfahrzeugs und des Anhängers und Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz und den bestimmten räumlichen Lageinformationen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen räumlicher Lageinformationen Bestimmen von Gierraten des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit Gierratensensoren eines Fahrdynamikregelungssystems aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen räumlicher Lageinformationen Bestimmen von Positionen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit einem Navigationssystem aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch Bestimmen von Raddrehzahldifferenzen an Rädern des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers mit Drehzahlsensoren, wobei das Bestimmen räumlicher Lageinformationen in Abhängigkeit der bestimmten Raddrehzahldifferenzen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiten (S5) der relativen Orientierung des Anhängers Festlegen und Anwenden (S4) eines mathematischen Zusammenhangs zwischen der bestimmten Kraftdifferenz, der bestimmten räumlichen Lageinformation und der abzuleitenden relativen Orientierung des Anhängers aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger und das Zugfahrzeug ein autonom fahrbares Gespann bilden und das Zugfahrzeug bei einer autonomen Fahrt über die Anhängerkupplung mit dem Anhänger verbunden ist.
Steuereinrichtung zum Bestimmen einer relativen Orientierung eines Anhängers zu einem Zugfahrzeug, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen, gekennzeichnet durch einen Signaleingang zum Empfangen eines Signals zum Bestimmen einer durch einen Hebel zwischen der Anhängerkupplung und einer Radaufstandsfläche des Zugfahrzeugs resultierenden Kraftdifferenz und einen Signalausgang zum Ausgeben eines Signals zum Ableiten der relativen Orientierung des Anhängers aus der bestimmten Kraftdifferenz.
Zugfahrzeug, an welches ein Anhänger über eine Anhängerkupplung anhängbar ist, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung nach Anspruch 14.