DE102019202781A1

DE102019202781A1 - Method for controlling movement of an electrically powered trailer

Info

Publication number: DE102019202781A1
Application number: DE102019202781.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Knoll; Mehrdad Salari; Winfried Angermann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-07-02

Abstract

Bei einem Verfahren (V) zum Steuern einer Bewegung eines elektrisch angetriebenen Anhängers (1), welcher mit einem Fahrzeug (2) verbunden ist, wird bei einer Kurvenfahrt ein Lenkwinkel (3a) des Fahrzeugs (2) ermittelt. Ein Lenkwinkel (3b) des Anhängers (1) wird ermittelt. Ein aktuelles Lenkwinkel-Verhältnis (x) wird aus dem Lenkwinkel (3a) des Fahrzeugs (2) und aus dem Lenkwinkel (3b) des Anhängers (1) bestimmt. Ausgehend von einem Vergleich des aktuellen Lenkwinkel-Verhältnisses (x) zu einem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis (y) wird eine Antriebseinrichtung (4) des Anhängers (1) angesteuert. Mittels der Antriebseinrichtung (4) wird für jedes Rad (5) einer Achse (6) des Anhängers (1) selektiv ein Moment (M) zur Verfügung gestellt, so dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis (x) innerhalb eines Bereichs um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis (y) liegt.In a method (V) for controlling a movement of an electrically driven trailer (1) which is connected to a vehicle (2), a steering angle (3a) of the vehicle (2) is determined when cornering. A steering angle (3b) of the trailer (1) is determined. A current steering angle ratio (x) is determined from the steering angle (3a) of the vehicle (2) and from the steering angle (3b) of the trailer (1). Starting from a comparison of the current steering angle ratio (x) to a target steering angle ratio (y), a drive device (4) of the trailer (1) is activated. The drive device (4) selectively provides a torque (M) for each wheel (5) of an axle (6) of the trailer (1), so that the current steering angle ratio (x) is within a range around the target Steering angle ratio (y).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bewegung eines elektrisch angetriebenen Anhängers mit den Merkmalen nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 5 und einen Anhänger mit den Merkmalen nach Anspruch 6.The present invention relates to a method for controlling a movement of an electrically driven trailer with the features according to claim 1, a control device with the features according to claim 5 and a trailer with the features according to claim 6.

Anhänger und Wohnwagen sind heutzutage nicht angetrieben und müssen normalerweise von einem Fahrzeug mitgeschleppt werden. Anwendungen mit angetriebenen Anhängern findet man heute bei LKWs im Baustelleneinsatz, Traktoren mit Anhängern und am Campingmarkt. Die Wohnwagen sind schwer und belasten deswegen das Fahrzeug. Besonders für Elektro-Fahrzeuge sind diese problematisch, weil hier die einhergehende Reichweitenreduzierung und der damit verbundene Bedarf an Ladeinfrastruktur und Zeit zu beachten sind.Trailers and caravans are not powered these days and usually have to be towed by a vehicle. Applications with powered trailers can be found today on trucks on construction sites, tractors with trailers and on the camping market. The caravans are heavy and therefore burden the vehicle. These are particularly problematic for electric vehicles because here the associated reduction in range and the associated need for charging infrastructure and time must be taken into account.

Aus DE 102010019480 A1 ist ein Fahrzeuganhänger bekannt, der mit Radnabenmotoren, gelenkter Achse sowie verschiedenen Sensoren ausgestattet ist, um das Fahrzeug beim Fahren und Bremsen zu unterstützen und, insbesondere beim Rückwärtsfahren, eine bestimmte Spur einzuhalten oder auf dieser geführt zu werden. Es ist eine elektrische Verbindung zur Stromversorgung und Steuerung des Anhängers vorgesehen.Out DE 102010019480 A1 a vehicle trailer is known, which is equipped with wheel hub motors, steered axle and various sensors to support the vehicle when driving and braking and, in particular when reversing, to maintain a certain track or to be guided on it. An electrical connection is provided for the power supply and control of the trailer.

Aus DE 102010062979 A1 ist ein Schubanhänger für ein Fahrzeug bekannt. Dieses Fahrzeug ist ein Personenkraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit einer ersten Antriebsart sowie einem Energiespeicher für den Betrieb der Antriebseinheit. Das Fahrzeug umfasst eine Antriebseinheit einer zweiten Antriebsart. Der Schubanhänger ist mittels einer Anhängerkupplung mechanisch mit dem Fahrzeug koppelbar. Der Schubanhänger weist Sensoren zur Erfassung von dynamischen Bewegungs- und Zustandsgrößen des Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger zur Auswertung der Sensorsignale und zur Regelung von dessen Antriebseinheit auf. Dabei wird in Abhängigkeit der von den Sensoren erfassten Bewegungs- und Zustandsgrößen von der Antriebseinheit des Schubanhängers eine auf das Fahrzeug wirkende Vortriebs- oder Bremskraft erzeugt.Out DE 102010062979 A1 a push trailer for a vehicle is known. This vehicle is a passenger vehicle with a drive unit of a first drive type and an energy store for operating the drive unit. The vehicle comprises a drive unit of a second drive type. The push trailer can be mechanically coupled to the vehicle using a trailer coupling. The push trailer has sensors for detecting dynamic movement and state variables of the combination of vehicle and trailer for evaluating the sensor signals and for controlling its drive unit. Depending on the movement and state variables detected by the sensors, a propulsion or braking force acting on the vehicle is generated by the drive unit of the push trailer.

Zudem ist aus einer Presseveröffentlichung von Dethleffs (August 2018) ein e-Caravan bekannt. Dieser weist einen elektrischen Antrieb auf, der mittels zweier Naben-Elektromotoren, einer Steuerungselektronik und einer Hochleistungsbatterie ausgeformt ist. Der e-Caravan weist ein Zugentlastungsmodul auf, welches die beiden elektrischen Antriebsmotoren so ansteuert, dass sich die Anhängelast am Kupplungskopf des Fahrzeugs auf einen vorbestimmten Wert, z. B. 100 kg reduziert. Dies ermöglicht, dass selbst mit kleinen Fahrzeugen schwere Anhänger gezogen werden können, deren Gesamtmasse weit über der zulässigen Anhängelast des PKWs liegt. Die Antriebsmotoren können als Generatoren betrieben werden, so dass sich z. B. beim Bergabfahren die Batterien mittels Rekuperation wieder aufladen können. Zusätzlich weist der e-Caravan eine radindividuelle Leistungsverteilung auf, die als „Torque Vectoring“ bezeichnet wird. Eine zentrale Steuereinheit wertet kontinuierlich alle Fahrdynamikdaten aus und steuert die Antriebseinheiten ausgehend von den ausgewerteten Daten radindividuell an. Beispielsweise können unterschiedliche Geschwindigkeiten des kurveninneren und des kurvenäußeren Rades realisiert werden. Auch Schlingerbewegungen können so unterbunden werden. Des Weiteren kann der e-Caravan aufgrund dieser radindividuellen Antriebseinheiten eine Rangierfunktion realisieren, so dass der e-Caravan auf einer Stelle um 360° gedreht werden kann. Der e-Caravan kann zudem mittels einer App ferngesteuert werden und kann ohne Fahrzeug eingeparkt werden. Weiterhin kann der e-Caravan mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach ausgestattet sein. Des Weiteren wird vorgestellt, den e-Caravan als mobilen Stromspeicher für Gebäude vorzusehen.In addition, an e-caravan is known from a press release by Dethleffs (August 2018). This has an electric drive, which is formed by means of two hub electric motors, control electronics and a high-performance battery. The e-caravan has a strain relief module that controls the two electric drive motors so that the trailer load on the coupling head of the vehicle is at a predetermined value, e.g. B. 100 kg reduced. This enables heavy trailers to be towed, even with small vehicles, whose total mass is far above the permissible trailer load of the car. The drive motors can be operated as generators, so that z. B. when driving downhill the batteries can be recharged by means of recuperation. In addition, the e-caravan has a bike-specific power distribution, which is referred to as “torque vectoring”. A central control unit continuously evaluates all driving dynamics data and controls the drive units individually for each wheel based on the evaluated data. For example, different speeds of the inside wheel and the outside wheel can be realized. It can also prevent roll movements. Furthermore, the e-caravan can implement a maneuvering function based on these wheel-specific drive units, so that the e-caravan can be rotated 360 ° in one place. The e-caravan can also be remotely controlled using an app and can be parked without a vehicle. Furthermore, the e-caravan can be equipped with a photovoltaic system on the roof. Furthermore, it is presented to provide the e-caravan as a mobile electricity storage for buildings.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine alternative Methode für eine Steuerung der Bewegung eines elektrisch angetriebenen Anhängers vorzuschlagen.Based on the prior art, the present invention is based on the object of proposing an alternative method for controlling the movement of an electrically driven trailer.

Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zum Steuern einer Bewegung eines elektrisch angetriebenen Anhängers nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung nach Anspruch 5 und einen Anhänger nach Anspruch 6 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.Starting from the above object, the present invention proposes a method for controlling a movement of an electrically driven trailer according to claim 1, a control device according to claim 5 and a trailer according to claim 6. Further advantageous refinements and developments emerge from the subclaims.

Bei einem Verfahren zum Steuern einer Bewegung eines elektrisch angetriebenen Anhängers, welcher mit einem Fahrzeug verbunden ist, wird bei einer Kurvenfahrt ein Lenkwinkel des Fahrzeugs ermittelt. Ein Lenkwinkel des Anhängers wird ermittelt. Ein aktuelles Lenkwinkel-Verhältnis wird aus dem Lenkwinkel des Fahrzeugs und aus dem Lenkwinkel des Anhängers bestimmt. Ausgehend von einem Vergleich des aktuellen Lenkwinkel-Verhältnisses zu einem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis wird eine Antriebseinrichtung des Anhängers angesteuert. Mittels der Antriebseinrichtung wird für jedes Rad einer Achse des Anhängers selektiv ein Moment zur Verfügung gestellt, so dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis innerhalb eines Bereichs um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis liegt.In a method for controlling a movement of an electrically driven trailer which is connected to a vehicle, a steering angle of the vehicle is determined when cornering. A steering angle of the trailer is determined. A current steering angle ratio is determined from the steering angle of the vehicle and from the steering angle of the trailer. Starting from a comparison of the current steering angle ratio to a target steering angle ratio, a drive device of the trailer is activated. The drive device selectively provides a torque for each wheel of an axle of the trailer, so that the current steering angle ratio lies within a range around the target steering angle ratio.

Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug, beispielsweise ein PKW, LKW oder NKW sein. Der Anhänger kann vorzugsweise ein Wohnanhänger sein, kann aber auch ein Anhänger für ein landwirtschaftliches oder ein anderes Nutz-Fahrzeug sein. Der Anhänger weist wenigstens eine Achse auf. Jede Achse weist dabei jeweils zwei Räder auf, welche sich an der Achse gegenüberliegen. Selbstverständlich kann die Achse auch mehr als zwei Räder aufweisen, z. B. je zwei Räder pro Seite. Jedes Rad ist an der Achse beweglich gelagert. Das heißt, dass jedes Rad zumindest sowohl eine Rotation um seine Raddrehachse und eine Einfederbewegung entlang seiner Hochachse ausführen kann. Ggf. kann jedes Rad eine Schwenkbewegung um seine Schwenkachse ausführen. Verbunden bedeutet hierbei, dass das Rad derart mit seiner Achse verbunden ist, so dass eine Kraftübertragung zwischen dem Rad und der Achse erfolgen kann. Zudem weist der Anhänger Betriebsbremsen auf, die z. B. als herkömmliche Auflaufbremsen ausgebildet sein können.The vehicle can be a land vehicle, for example a car, truck or commercial vehicle. The trailer can preferably be a caravan, can also be a trailer for an agricultural or other utility vehicle. The trailer has at least one axis. Each axle has two wheels, which face each other on the axle. Of course, the axle can also have more than two wheels, e.g. B. two wheels per side. Each wheel is movably supported on the axle. This means that each wheel can perform at least both a rotation about its wheel rotation axis and a compression movement along its vertical axis. Possibly. each wheel can swivel around its swivel axis. Connected here means that the wheel is connected to its axle in such a way that a power transmission can take place between the wheel and the axle. In addition, the trailer has service brakes that z. B. can be designed as conventional overrun brakes.

Wenigstens zwei Räder, die sich an einer Achse gegenüberliegen, sind antreibbar ausgeformt und können mittels der damit verbundenen Antriebseinrichtung angetrieben werden. Die Antriebseinrichtung ist somit mit wenigstens zwei Rädern des Anhängers verbunden. Die Antriebseinrichtung weist bei einem Anhänger mit einer Achse und zwei Rädern vorzugsweise zwei Elektromotoren auf, die sowohl generatorisch als auch elektromotorisch betrieben werden können. Die Antriebseinrichtung kann zusätzlich für jedes dieser Räder ein Getriebe aufweisen. Zudem kann die Antriebseinrichtung für jedes dieser Rad eine Welle, z. B. eine Gelenkwelle aufweisen. Weiterhin weist die Antriebseinrichtung wenigstens einen Energiespeicher auf, mittels welchem elektrische Energie gespeichert werden kann. Dieser wenigstens eine Energiespeicher ist mit den Elektromotoren verbunden, so dass diese entweder mit Energie versorgt werden können, wenn die Elektromotoren motorisch betrieben werden, oder dass diese den wenigstens einen Energiespeicher mit Energie speisen und laden können, wenn die Elektromotoren generatorisch betrieben werden. In anderen Worten stellen die Elektromotoren in einem motorischen Betrieb Energie zur Verfügung, die genutzt wird, um das jeweilige Rad anzutreiben. Im generatorischen Betrieb stellen die Elektromotoren Energie zur Verfügung, um den wenigstens einen Energiespeicher aufzuladen. Die Elektromotoren können als Außenläufer oder als Innenläufer ausgebildet sein.At least two wheels, which lie opposite one another on an axle, are designed to be drivable and can be driven by means of the drive device connected to them. The drive device is thus connected to at least two wheels of the trailer. In the case of a trailer with an axle and two wheels, the drive device preferably has two electric motors which can be operated both as a generator and as an electric motor. The drive device can additionally have a transmission for each of these wheels. In addition, the drive device for each of these wheels a shaft, for. B. have a propeller shaft. Furthermore, the drive device has at least one energy store, by means of which electrical energy can be stored. This at least one energy store is connected to the electric motors, so that they can either be supplied with energy when the electric motors are operated by a motor, or that they can feed and charge the at least one energy store when the electric motors are operated as a generator. In other words, the electric motors provide energy during motor operation, which is used to drive the respective wheel. In generator operation, the electric motors provide energy to charge the at least one energy store. The electric motors can be designed as external rotors or as internal rotors.

Die Elektromotoren können beispielsweise radnah angeordnet sein und einen Radnabenantrieb ausbilden. Alternativ dazu können die Elektromotoren nahe einer Längsachse des Anhängers angeordnet sein, wobei die Längsachse gleichzeitig eine Mittelachse des Anhängers darstellt. In diesem Fall ist jeder Elektromotor mittels einer Welle mit seinem jeweiligen Rad verbunden. In beiden Fällen können die Räder über ein Getriebe mit dem jeweiligen Elektromotor verbunden sein. Das Moment wird somit bei der zweitgenannten Alternative vom Elektromotor über das Getriebe über die Welle zum jeweiligen Rad übertragen. Dabei ist bei einem Anhänger mit zwei Rädern, die an einer Achse gelagert sind, ein erster Elektromotor mit einem ersten Getriebe verbunden. Das erste Getriebe ist mit einer ersten Welle verbunden. Die erste Welle ist mit dem ersten der zwei Räder verbunden. Ein zweiter Elektromotor mit einem zweiten Getriebe verbunden. Das zweite Getriebe ist mit einer zweiten Welle verbunden. Die zweite Welle ist mit dem zweiten der zwei Räder verbunden.The electric motors can for example be arranged close to the wheel and form a wheel hub drive. Alternatively, the electric motors can be arranged near a longitudinal axis of the trailer, the longitudinal axis simultaneously representing a central axis of the trailer. In this case, each electric motor is connected to its respective wheel by means of a shaft. In both cases, the wheels can be connected to the respective electric motor via a gear. In the second alternative, the torque is thus transmitted from the electric motor via the transmission to the respective wheel via the shaft. In the case of a trailer with two wheels which are mounted on an axle, a first electric motor is connected to a first transmission. The first transmission is connected to a first shaft. The first shaft is connected to the first of the two wheels. A second electric motor connected to a second transmission. The second gear is connected to a second shaft. The second shaft is connected to the second of the two wheels.

Die Getriebe können beispielsweise als Planetengetriebe oder als Stirnradgetriebe ausgebildet sein, die wenigstens einen Gang darstellen können. Durch die Getriebe können die Elektromotoren kleiner dimensioniert werden als bei einem Elektroantrieb ohne Getriebe.The gears can be designed, for example, as planetary gears or spur gears, which can represent at least one gear. Thanks to the gearbox, the electric motors can be dimensioned smaller than with an electric drive without a gearbox.

Der wenigstens eine Energiespeicher ist als ein Akkumulator ausgebildet. Der wenigstens eine Energiespeicher kann dabei Energie an die Elektromotoren weiterleiten oder die Elektromotoren können Energie an den wenigstens einen Energiespeicher weiterleiten. Dies hängt von der Fahrsituation ab. Je nach Fahrsituation können die Elektromotoren motorisch oder generatorisch betrieben werden. Eine Fahrsituation liegt dabei bei einem Fahrbetrieb des Anhängers vor, z. B. wenn dieser sich entlang einer Strecke bewegt und dabei ggf. mit dem Zugfahrzeug verbunden ist. Der wenigstens eine Energiespeicher kann beispielsweise mittels derjenigen Energie geladen werden, die mittels Rekuperation zur Verfügung gestellt wird, z. B. wenn der Anhänger abgebremst wird oder sich entlang eines Gefälles bewegt. Wenn der Anhänger hingegen nicht nur von dem Fahrzeug gezogen sondern angetrieben wird, wird Energie aus dem Energiespeicher genutzt, um die Elektromotoren zu betreiben. Dies stellt somit unterschiedliche Fahrsituationen dar.The at least one energy store is designed as an accumulator. The at least one energy store can forward energy to the electric motors or the electric motors can forward energy to the at least one energy store. This depends on the driving situation. Depending on the driving situation, the electric motors can be operated by motor or generator. A driving situation is present when the trailer is in operation, e.g. B. if it is moving along a route and may be connected to the towing vehicle. The at least one energy store can be charged, for example, by means of the energy that is made available by means of recuperation, for. B. when the trailer is braked or moves along a slope. If, on the other hand, the trailer is not only pulled by the vehicle but driven, energy from the energy store is used to operate the electric motors. This represents different driving situations.

Der Anhänger weist wenigstens eine Steuereinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist die Antriebseinrichtung des Anhängers anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als ECU oder Domain ECU ausgebildet sein. Mittels der Steuereinrichtung können die Elektromotoren angesteuert werden, so dass zum einen vom motorischen auf den generatorischen Betrieb umgestellt werden kann, und zum anderen eine Energiebereitstellung durch die Elektromotoren festgelegt werden kann. Die Steuereinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, die Elektromotoren individuell und unabhängig voneinander anzusteuern. Beispielsweise kann der erste Elektromotor ein höheres Drehmoment für das erste Rad bereitstellen als der zweite Elektromotor für das zweite Rad. Die Steuereinrichtung kann zudem mit den Getrieben verbunden sein und diese ansteuern. Die Steuereinrichtung kann zudem dazu eingerichtet sein, Sensordaten auszuwerten, die von wenigstens einer Sensoreinrichtung des Anhängers bereitgestellt werden. Weiterhin ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet aus den ihr zur Verfügung gestellten Sensordaten, aktuelle Lenkwinkel-Verhältnisse zu ermitteln. Dazu kann diese sich eines Computerprogrammprodukts bedienen. Ggf. kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet aus den ihr zur Verfügung gestellten Sensordaten, Soll-Lenkwinkel-Verhältnisse zu ermitteln. Dazu kann diese sich eines Computerprogrammprodukts bedienen. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Schnittstelle auf, mittels welcher eine Kommunikation mit einer Steuereinheit des Fahrzeugs durchführbar ist. Die Steuereinrichtung ist über diese Schnittstelle mit der Steuereinheit des Fahrzeugs verbunden, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Die Verbindung kann kabellos oder kabelgebunden ausgebildet sein.The trailer has at least one control device which is set up to control the drive device of the trailer. The control device can be designed, for example, as an ECU or domain ECU. The electric motors can be controlled by means of the control device, so that, on the one hand, it is possible to switch from motor to generator operation and, on the other hand, energy supply can be determined by the electric motors. The control device is also set up to control the electric motors individually and independently of one another. For example, the first electric motor can provide a higher torque for the first wheel than the second electric motor for the second wheel. The control device can also be connected to the gears and control them. The control device can also be set up to evaluate sensor data generated by at least one sensor device of the trailer can be provided. Furthermore, the control device is set up to determine current steering angle relationships from the sensor data made available to it. To do this, it can use a computer program product. Possibly. The control device can be set up to determine target steering angle ratios from the sensor data made available to it. To do this, it can use a computer program product. The control device also has an interface by means of which communication with a control unit of the vehicle can be carried out. The control device is connected to the control unit of the vehicle via this interface, so that data and signal exchange can take place. The connection can be wireless or wired.

Bei einer Kurvenfahrt wird der Lenkwinkel des Fahrzeugs ermittelt. Dies erfolgt mittels einer fahrzeugeigenen Sensorik, z. B. mittels Sensorik zum Ermitteln eines Lenkwinkels, einer Gierrate, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, von Raddrehzahlen und/oder von Radgeschwindigkeiten. Dies erfolgt mittels Methoden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.The steering angle of the vehicle is determined when cornering. This is done using a vehicle's own sensors, e.g. B. by means of sensors for determining a steering angle, a yaw rate, a vehicle speed, wheel speeds and / or wheel speeds. This is done using methods that are known from the prior art.

Weiterhin wird bei der Kurvenfahrt der Lenkwinkel des Anhängers ermittelt. Der Anhänger oder das Fahrzeug weist wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Orientierung des Anhängers im Raum zu bestimmen. Über diese Orientierung wird der Winkel zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug ermittelt. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen.Furthermore, the steering angle of the trailer is determined when cornering. The trailer or the vehicle has at least one sensor device which is set up to determine an orientation of the trailer in space. The angle between the trailer and the vehicle is determined using this orientation. This can be done in several ways.

In einer ersten Ausführungsform wird der Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger mittels einer Erfassung einer Drehzahl der Räder des Anhängers ermittelt. Dabei kann die wenigstens eine Sensoreinrichtung z. B. ausgebildet sein als ein Drehzahlsensor pro Rad des Anhängers. Die Sensordaten werden von der Steuereinrichtung oder von einer separaten Steuereinrichtung ausgewertet bezüglich einer Differenzdrehzahl der Räder des Anhängers. Ausgehend von dieser Differenzdrehzahl wird eine Orientierung des Anhängers im Raum bestimmt. Dabei liegt bei einer Geradeausfahrt keine Drehzahldifferenz oder nur eine äußerst geringe Drehzahldifferenz, welche sich nahe 0 bewegt, vor. Bei einer Kurvenfahrt liegt eine von 0 verschiedene Differenzdrehzahl vor, aus welcher auf die Orientierung des Anhängers geschlossen werden kann. Diese Differenzdrehzahl ist vor allem bei einer langsamen Fahrt des Anhängers, beispielsweise bei einem Rangieren oder einer Rückwärtsfahrt, genau zu erfassen.In a first embodiment, the angle between the vehicle and the trailer is determined by detecting a rotational speed of the wheels of the trailer. The at least one sensor device can, for. B. be designed as a speed sensor per wheel of the trailer. The sensor data are evaluated by the control device or by a separate control device with respect to a differential speed of the wheels of the trailer. An orientation of the trailer in space is determined on the basis of this differential speed. When driving straight ahead, there is no speed difference or only an extremely small speed difference, which is close to 0. When cornering, there is a differential speed other than 0, from which the orientation of the trailer can be concluded. This differential speed is to be recorded precisely, especially when the trailer is traveling slowly, for example when maneuvering or reversing.

In einer zweiten Ausführungsform wird der Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger mittels einer Erfassung einer Gierrate des Anhängers ermittelt. Dies erfolgt mittels eines Gierratensensors, den der Anhänger aufweist und der das Gieren des Anhängers erfasst. Durch das Auswerten der Gierrate mittels der Steuereinrichtung oder mittels einer separaten Steuereinrichtung, kann die Orientierung des Anhängers im Raum bestimmt werden. Bei einer Geradeausfahrt des Anhängers liegt kein Gieren oder nur sehr geringes Gieren vor. Bei einer Kurvenfahrt hingegen liegt ein Gieren des Anhängers vor und die Gierrate ist von 0 verschieden.In a second embodiment, the angle between the vehicle and the trailer is determined by detecting a yaw rate of the trailer. This is done by means of a yaw rate sensor, which the trailer has and which detects the yaw of the trailer. The orientation of the trailer in space can be determined by evaluating the yaw rate using the control device or using a separate control device. When the trailer is traveling straight ahead, there is no yaw or very little yaw. When cornering, however, the trailer yaws and the yaw rate is different from 0.

In einer dritten Ausführungsform wird der Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger mittels eines bildgebenden Sensorsystems ermittelt. Das bildgebende Sensorsystem kann beispielsweise eine Kamera, z. B. eine bereits vorhandene Rückfahrkamera des Fahrzeugs, ein Ultraschall-Sensorsystem, ein Radarsystem, ein Lidarsystem oder ein anderes geeignetes Sensorsystem sein. Das bildgebende Sensorsystem ist an dem Fahrzeug angeordnet, so dass dieses den Anhänger erfassen kann, der mit dem Fahrzeug verbunden ist. Ausgehend von den ermittelten Daten des Sensorsystems kann eine Auswertung bezüglich der Orientierung des Anhängers im Raum erfolgen. Die Auswertung kann entweder von der Steuereinrichtung des Anhängers, von einer separaten Steuereinrichtung oder von der Steuereinheit des Fahrzeugs durchgeführt werden. So können bei einer Kamera, die das bildgebende Sensorsystem ausformt, die Bilddaten mittels eines Bilderkennungsalgorithmus ausgewertet werden. Dieser Algorithmus kann sich beispielsweise eines künstlichen neuronalen Netzes bedienen. Der Algorithmus kann beispielsweise in der Steuereinrichtung des Anhängers oder in der Steuereinheit des Zugsfahrzeugs vorliegen.In a third embodiment, the angle between the vehicle and the trailer is determined by means of an imaging sensor system. The imaging sensor system can be, for example, a camera, e.g. B. an existing rear-view camera of the vehicle, an ultrasound sensor system, a radar system, a lidar system or another suitable sensor system. The imaging sensor system is arranged on the vehicle so that it can detect the trailer that is connected to the vehicle. Based on the determined data of the sensor system, an evaluation can be carried out with regard to the orientation of the trailer in space. The evaluation can be carried out either by the control device of the trailer, by a separate control device or by the control unit of the vehicle. In the case of a camera that shapes the imaging sensor system, the image data can be evaluated using an image recognition algorithm. This algorithm can use an artificial neural network, for example. The algorithm can be present, for example, in the control device of the trailer or in the control unit of the towing vehicle.

Das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis wird aus dem Lenkwinkel des Fahrzeugs und aus dem Lenkwinkel des Anhängers bestimmt. Dies wird vorzugsweise von der Steuereinrichtung durchgeführt. Dabei berechnet sich das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis wie folgt $\frac{{Lenkwinkel}_{Fahrzeug}}{{Lenkwinkel}_{Anhänger}}$

Das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis stellt also eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel des Anhängers und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs her. Liegen der Lenkpol des Fahrzeugs und der Lenkpol des Anhängers in einem Punkt liegt ein ideales Lenkwinkel-Verhältnis vor. Dies definiert gleichsam das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis. The current steering angle ratio is determined from the steering angle of the vehicle and from the steering angle of the trailer. This is preferably carried out by the control device. The current steering angle ratio is calculated as follows

\frac{{Head angle}_{vehicle}}{{Head angle}_{pendant}}

The current steering angle ratio thus establishes a relationship between the steering angle of the trailer and the steering angle of the vehicle. If the steering pole of the vehicle and the steering pole of the trailer are at one point, there is an ideal steering angle ratio. This defines the target steering angle ratio as it were.

Das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis kann auf unterschiedliche Arten festgelegt werden. Beispielsweise kann mit dem Gespann aus Fahrzeug und Anhänger eine oder mehrere Messfahrten durchgeführt werden. Die können beispielsweise eine konstante Kreisfahrten sein. Aus diesen werden die Lenkwinkel des Fahrzeugs und die Lenkwinkel des Anhängers gespeichert, welche zu einem gemeinsamen Lenkpol des Fahrzeugs und des Anhängers und somit zu einem idealen Soll-Lenkwinkel-Verhältnis geführt haben. Diese werden beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung hinterlegt. Alternativ dazu kann das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis während eines regulären Fahrbetriebs des Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger mittels eines Computerprogrammprodukts ermittelt werden. Dieses ermittelt die Lenkwinkel des Fahrzeugs und die Lenkwinkel des Anhängers, welche zu einem gemeinsamen Lenkpol des Fahrzeugs und des Anhängers geführt haben und somit zu einem idealen Soll-Lenkwinkel-Verhältnis geführt haben. Diese werden beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung hinterlegt. Wiederum alternativ dazu kann das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis von einem Fahrer des Gespanns festgelegt werden. Dieser kann das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis beispielsweise mittels einer Eingabevorrichtung des Fahrzeugs oder des Anhängers eingeben und in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung speichern.The target steering angle ratio can be set in different ways. For example, one or more measurement runs can be carried out with the vehicle and trailer combination. For example, they can be constant Be circular drives. From these, the steering angle of the vehicle and the steering angle of the trailer are stored, which have led to a common steering pole of the vehicle and the trailer and thus to an ideal target steering angle ratio. These are stored, for example, in a storage device of the control device. Alternatively, the target steering angle ratio can be determined by means of a computer program product during regular driving operation of the vehicle and trailer combination. This determines the steering angle of the vehicle and the steering angle of the trailer, which have led to a common steering pole of the vehicle and the trailer and thus have resulted in an ideal target steering angle ratio. These are stored, for example, in a storage device of the control device. Again, alternatively, the target steering angle ratio can be determined by a driver of the team. The latter can enter the target steering angle ratio, for example by means of an input device of the vehicle or the trailer, and store it in the storage device of the control device.

Dieses aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis wird also verglichen mit dem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis. Dieser Vergleich wird von der Steuereinrichtung durchgeführt. Wenn das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis geringer ist als das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis übersteuert der Anhänger. Der Lenkpol des Anhängers und der Lenkpol des Fahrzeugs liegen demnach voneinander entfernt, wobei der Lenkpol des Fahrzeugs weiter von dem Fahrzeug beanstandet ist als der Lenkpol des Anhängers. Der Anhänger knickt im Vergleich zum Fahrzeug zu stark ein. Wenn das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis größer ist als das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis untersteuert der Anhänger. Der Lenkpol des Anhängers und der Lenkpol des Fahrzeugs liegen demnach voneinander entfernt, wobei der Lenkpol des Anhängers weiter von dem Fahrzeug beanstandet ist als der Lenkpol des Fahrzeugs. Der Anhänger knickt im Vergleich zum Fahrzeug zu wenig ein. Beide Fälle können z. B. bei Unebenheiten der Fahrbahn, ungleichmäßiger Beladung des Anhängers oder bei unterschiedlichem Reifendruck der Reifen des Anhängers auftreten.This current steering angle ratio is therefore compared with the target steering angle ratio. This comparison is carried out by the control device. If the current steering angle ratio is less than the target steering angle ratio, the trailer oversteers. The steering pole of the trailer and the steering pole of the vehicle are therefore spaced apart, the steering pole of the vehicle being more distant from the vehicle than the steering pole of the trailer. The trailer buckles too much compared to the vehicle. If the current steering angle ratio is greater than the target steering angle ratio, the trailer is understeered. The steering pole of the trailer and the steering pole of the vehicle are therefore spaced apart from one another, the steering pole of the trailer being more distant from the vehicle than the steering pole of the vehicle. The trailer buckles too little compared to the vehicle. Both cases can e.g. B. with bumps in the road, uneven loading of the trailer or with different tire pressure of the tires of the trailer.

Ausgehend von diesem Vergleich wird die Antriebseinrichtung des Anhängers angesteuert. Genauer gesagt werden die Aktuatoren der Antriebseinrichtung des Anhängers angesteuert. Mittels der Antriebseinrichtung wird für jedes Rad einer Achse des Anhängers selektiv ein Moment zur Verfügung gestellt, so dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis innerhalb eines Bereichs um ein Soll-Lenkwinkel-Verhältnis liegt. Jeder Elektromotor wird als individuell angesteuert, so dass an jedem angetriebenen Rad ein individuelles Antriebsmoment zur Verfügung steht. Dabei kann das Moment, das für das erste Rad zur Verfügung gestellt wird, unterschiedlich sein von dem Moment, das für das zweite Rad zur Verfügung gestellt wird. Beispielsweise kann das Moment, das für das erste Rad zur Verfügung gestellt wird, höher sein als das Moment, das für das zweite Rad zur Verfügung gestellt wird. Dadurch ist sowohl eine Längsführung als auch eine Querführung des Anhängers ermöglicht. Die Querführung des Anhängers mittels der individuell angesteuerten Elektromotoren kann als Torque Vectoring bezeichnet werden.On the basis of this comparison, the drive device of the trailer is activated. More specifically, the actuators of the drive device of the trailer are controlled. The drive device selectively provides a torque for each wheel of an axle of the trailer, so that the current steering angle ratio lies within a range around a target steering angle ratio. Each electric motor is controlled individually, so that an individual drive torque is available on each driven wheel. The torque that is made available for the first wheel can be different from the torque that is made available for the second wheel. For example, the torque that is provided for the first wheel can be higher than the torque that is provided for the second wheel. This enables both longitudinal and transverse guidance of the trailer. The transverse guidance of the trailer by means of the individually controlled electric motors can be referred to as torque vectoring.

Die zur Verfügung gestellten Momente sind dabei derart, dass bei der Kurvenfahrt sich das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis in einem Bereich um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis befindet. Das heißt, dass das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis nicht exakt erreicht werden muss. Vielmehr ist es ausreichend, wenn das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis ungefähr erreicht wird. Beispielsweise kann das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis zu 90% erreicht werden. In anderen Worten wird die Querführung des Anhängers von den Elektromotoren so beeinflusst, dass der Lenkpol des Anhängers sich dem Lenkpol des Fahrzeugs annähert. Dies kann sowohl bei einer Kurvenfahrt vorwärts als auch bei einer Kurvenfahrt rückwärts durchgeführt werden.The moments made available are such that when cornering, the current steering angle ratio is in a range around the target steering angle ratio. This means that the target steering angle ratio does not have to be exactly achieved. Rather, it is sufficient if the target steering angle ratio is approximately reached. For example, 90% of the target steering angle ratio can be achieved. In other words, the transverse guidance of the trailer is influenced by the electric motors in such a way that the steering pole of the trailer approaches the steering pole of the vehicle. This can be done both when cornering forwards and when cornering backwards.

Vorteilhaft hierbei ist, dass einem Ausbrechen des Anhängers oder gar einem Verkeilen des Anhängers entgegengewirkt wird. Dadurch sind eine sichere Fahrt, ein sicheres Rangieren und ein sicheres Parkieren mit dem Anhänger gewährleistet.It is advantageous here that a breakout of the trailer or even wedging of the trailer is counteracted. This ensures safe travel, safe maneuvering and safe parking with the trailer.

Die Steuereinrichtung für den Anhänger, welcher mit dem Fahrzeug verbindbar ist, weist Mittel auf, um das Verfahren durchzuführen, das in der vorherigen Beschreibung bereits beschrieben worden ist. Mittels der Steuereinrichtung ist die Antriebseinrichtung des Anhängers ansteuerbar. Die Steuereinrichtung weist die Schnittstelle auf, mittels welcher eine Kommunikation mit der Steuereinheit des Fahrzeugs durchführbar ist. Die Steuereinrichtung und ihre Funktionen wurden bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben.The control device for the trailer, which can be connected to the vehicle, has means for carrying out the method which has already been described in the previous description. The drive device of the trailer can be controlled by means of the control device. The control device has the interface by means of which communication with the control unit of the vehicle can be carried out. The control device and its functions have already been described in the previous description.

Die Mittel, um das Verfahren durchzuführen, können beispielsweise als ein Computerprogrammprodukt ausgeformt sein. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in einem Datenträger verkörpert sein, z. B. in einem USB-Stick, einer CD, einer DVD, einer Blu-ray o.ä. Alternativ kann das Computerprogrammprodukt in einem herunterladbaren Datenstrom verkörpert sein.The means for performing the method can, for example, be in the form of a computer program product. The computer program product can, for example, be embodied in a data carrier, e.g. B. in a USB stick, CD, DVD, Blu-ray or similar. Alternatively, the computer program product may be embodied in a downloadable data stream.

Der Anhänger mit der Steuereinrichtung, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist, ist mit dem Fahrzeug verbindbar. Der Anhänger weist eine elektrische Antriebseinrichtung auf. Dies ist bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden.The trailer with the control device, which has already been described in the previous description, can be connected to the vehicle. The trailer has an electric drive device. This has already been described in the previous description.

Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Gespanns mit einem Anhänger und einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens, welches von dem Anhänger aus 1 angewendet wird.

Various exemplary embodiments and details of the invention are described in more detail with reference to the figures explained below. Show it:

1 1 shows a schematic illustration of a team with a trailer and a vehicle according to one exemplary embodiment,
2nd is a schematic representation of a method, which from the trailer 1 is applied.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gespanns mit einem Anhänger 1 und einem Fahrzeug 2 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Gespann ist stark vereinfacht und teilweise geschnitten dargestellt. Der Anhänger 1 ist hier als ein Wohnanhänger ausgebildet. Das Fahrzeug 2 bewegt sich mit dem Anhänger 1 in Fahrtrichtung 18 um eine Kurve. Der Anhänger 1 weist eine Achse 6 auf, mit welcher zwei Räder 5 verbunden sind. Die Räder 5 sind an der Achse 6 beweglich gelagert, d. h. die Räder 5 können eine Rotationsbewegung, eine Einfederbewegung und ggf. eine Schwenkbewegung ausführen. Der Anhänger 1 über eine Anhängerkupplung 17 mit dem Fahrzeug 2 verbunden. Der Anhänger 1 ist an dem Fahrzeug 2 angehängt. 1 shows a schematic representation of a team with a trailer 1 and a vehicle 2nd according to an embodiment. The team is greatly simplified and shown partially cut. The trailer 1 is designed here as a caravan. The vehicle 2nd moves with the trailer 1 in the direction of travel 18th around a curve. The trailer 1 has an axis 6 on which two wheels 5 are connected. The wheels 5 are on the axis 6 movably mounted, ie the wheels 5 can perform a rotational movement, a compression movement and possibly a swivel movement. The trailer 1 via a trailer hitch 17th with the vehicle 2nd connected. The trailer 1 is on the vehicle 2nd attached.

Der Anhänger 1 weist eine Antriebseinrichtung 4 auf. Diese Antriebseinrichtung 4 weist einen Energiespeicher 16, zwei Elektromotoren 7, zwei Getriebe 11 und zwei Wellen 12 auf. Es ist deutlich zu erkennen, wie die Elektromotoren 7, die Getriebe 11, die Wellen 12, die Räder 5 und der Energiespeicher 16 miteinander verbunden sind. Ein erster Elektromotor 7 ist mit einem ersten Getriebe 11 verbunden. Das erste Getriebe 11 ist mit einer ersten Welle 12 verbunden. Die erste Welle 12 ist mit einem ersten Rad 5 verbunden. Der erste Elektromotor 7 ist zudem mit dem Energiespeicher 16 verbunden. Soll nun das erste Rad 5 angetrieben werden, wird von dem Energiespeicher 16 Energie an den ersten Elektromotor 7 weitergeleitet. Dieser stellt ein Drehmoment M bereit, welches an das erste Getriebe 11 übertragen und dort übersetzt wird. Das erste Getriebe 11 gibt das Drehmoment M an die erste Welle 12 weiter. Diese überträgt das Drehmoment M auf das erste Rad 5.The trailer 1 has a drive device 4th on. This drive device 4th has an energy storage 16 , two electric motors 7 , two gears 11 and two waves 12th on. It can be clearly seen how the electric motors 7 who have favourited Gears 11 , the waves 12th , the wheels 5 and the energy storage 16 are interconnected. A first electric motor 7 is with a first gear 11 connected. The first gear 11 is with a first wave 12th connected. The first wave 12th is with a first wheel 5 connected. The first electric motor 7 is also with the energy storage 16 connected. Now the first wheel 5 are driven by the energy storage 16 Energy to the first electric motor 7 forwarded. This provides a torque M ready which to the first gear 11 transferred and translated there. The first gear 11 gives the torque M to the first wave 12th further. This transmits the torque M on the first wheel 5 .

Ein zweiter Elektromotor 7 ist mit einem zweiten Getriebe 11 verbunden. Das zweite Getriebe 11 ist mit einer zweiten Welle 12 verbunden. Die zweite Welle 12 ist mit einem zweiten Rad 5 verbunden. Der zweite Elektromotor 7 ist zudem mit dem Energiespeicher 16 verbunden. Soll nun das zweite Rad 5 angetrieben werden, wird von dem Energiespeicher 16 Energie an den zweiten Elektromotor 7 weitergeleitet. Dieser stellt ein Drehmoment M bereit, welches an das zweite Getriebe 11 übertragen und dort übersetzt wird. Das zweite Getriebe 11 gibt das Drehmoment M an die zweite Welle 12 weiter. Diese überträgt das Drehmoment M auf das zweite Rad 5.A second electric motor 7 is with a second gear 11 connected. The second gear 11 is with a second wave 12th connected. The second wave 12th is with a second wheel 5 connected. The second electric motor 7 is also with the energy storage 16 connected. Now the second wheel 5 are driven by the energy storage 16 Energy to the second electric motor 7 forwarded. This provides a torque M ready which to the second gear 11 transferred and translated there. The second gear 11 gives the torque M to the second wave 12th further. This transmits the torque M on the second wheel 5 .

Jeder Elektromotor 7 ist verbunden mit der Steuereinrichtung 8, die diese individuell und unabhängig voneinander ansteuern kann. Hierbei kann die Steuereinrichtung 8 die Elektromotoren 7 so ansteuern, dass das Drehmoment M des ersten Rades 5 unterschiedlich sein kann zum Drehmoment M des zweiten Rades 5. Die Elektromotoren 7 können sowohl generatorisch als auch motorisch betrieben werden. Die Steuereinrichtung 8 kann außerdem mit den Getrieben 11 verbunden sein, so dass diese die Getriebe 11 ansteuern kann, um beispielsweise einen Gangwechsel zu initiieren.Any electric motor 7 is connected to the control device 8th that can control them individually and independently of each other. Here, the control device 8th the electric motors 7 control so that the torque M of the first wheel 5 can be different from the torque M of the second wheel 5 . The electric motors 7 can be operated both as a generator and as a motor. The control device 8th can also with the gears 11 be connected so these are the gears 11 can control, for example, to initiate a gear change.

Der Anhänger 1 weist zudem an jedem seiner Räder 5 einen Drehzahlsensor 15 auf. Die Drehzahlsensoren 15 dienen dazu, die Drehzahl jedes Rades 5 zu erfassen. Die Drehzahlsensoren 15 sind mit der Steuereinrichtung 8 des Anhängers 1 verbunden. Die Steuereinrichtung 8 kann die ermittelten Drehzahlen auswerten. Ausgehend von den ausgewerteten Drehzahlen ermittelt die Steuereinrichtung 8 eine Drehzahldifferenz, und es kann eine Orientierung des Anhängers 1 im Raum bestimmt werden. Bei einer Geradeausfahrt des Anhängers 1 ist die Drehzahldifferenz gleich Null oder nahe Null. Bei einer Kurvenfahrt hingegen ist die Drehzahldifferenz größer als Null. Somit kann der Lenkwinkel des Anhängers 1 ermittelt werden. Der Drehpol des Anhängers 1, der sich aus dem Lenkwinkel desselben ergibt, liegt hier derart weit entfernt vom Drehpol 19 des Fahrzeugs 2, dass dieser nicht mehr dargestellt ist. Der Anhänger 1 untersteuert.The trailer 1 also points to each of his wheels 5 a speed sensor 15 on. The speed sensors 15 serve the speed of each wheel 5 capture. The speed sensors 15 are with the control device 8th of the trailer 1 connected. The control device 8th can evaluate the determined speeds. The control device determines on the basis of the evaluated speeds 8th a speed difference and there can be an orientation of the trailer 1 be determined in space. When driving the trailer straight ahead 1 the speed difference is zero or close to zero. In contrast, when cornering, the speed difference is greater than zero. Thus, the steering angle of the trailer 1 be determined. The turning point of the trailer 1 , which results from the steering angle of the same, lies here so far from the pivot 19th of the vehicle 2nd that this is no longer shown. The trailer 1 understeered.

Das Fahrzeug 2 weist vier Fahrzeugräder 13 auf, von welchen zwei eingelenkt sind, um in Fahrtrichtung 18 um die Kurve zu fahren. Das Fahrzeug 2 weist zudem eine Steuereinheit 10 auf. Diese Steuereinheit 10 ist mit der Steuereinrichtung 8 des Anhängers 1 verbunden. Die Steuereinrichtung 8 weist dazu eine Schnittstelle 9 auf. Diese Verbindung ermöglicht eine Kommunikation zwischen der Steuereinheit 10 und der Steuereinrichtung 8, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann.The vehicle 2nd has four vehicle wheels 13 on, two of which are turned to face in the direction of travel 18th to drive the curve. The vehicle 2nd also has a control unit 10th on. This control unit 10th is with the control device 8th of the trailer 1 connected. The control device 8th has an interface for this 9 on. This connection enables communication between the control unit 10th and the control device 8th , so that data and signal exchange can take place.

Das Fahrzeug 2 weist zudem einen Lenkwinkelsensor 14 auf. Dieser ist mit der Steuereinheit 10 des Fahrzeugs 2 verbunden. Mittels des Lenkwinkelsensors 14 wird ein Lenkwinkel des Fahrzeugs 2 ermittelt. Ausgehend von diesem kann eine Orientierung des Fahrzeugs 2 im Raum von der Steuereinheit 10 bestimmt werden. Somit kann der Lenkwinkel des Fahrzeugs 2 bestimmt werden. Das Fahrzeug 2 bewegt sich daher in der Kurve um seinen Drehpol 19.The vehicle 2nd also has a steering angle sensor 14 on. This is with the control unit 10th of the vehicle 2nd connected. Using the steering angle sensor 14 becomes a steering angle of the vehicle 2nd determined. Based on this, an orientation of the vehicle can 2nd in the room from the control unit 10th be determined. Thus, the steering angle of the vehicle 2nd be determined. The vehicle 2nd therefore moves in the curve around its pivot 19th .

Der Lenkwinkel des Fahrzeugs 2 wird an die Steuereinrichtung 8 des Anhängers 1 kommuniziert. Ausgehend von dem Lenkwinkel des Fahrzeugs 2 und dem Lenkwinkel des Anhängers 2 wird ein aktuelles Lenkwinkel-Verhältnis x nach folgender Formel ermittelt: $x = \frac{{Lenkwinkel}_{Fahrzeug}}{{Lenkwinkel}_{Anhänger}}$

The steering angle of the vehicle 2nd is sent to the control device 8th of the trailer 1 communicates. Starting from the steering angle of the vehicle 2nd and the steering angle of the trailer 2nd becomes a current steering angle ratio x determined according to the following formula:

x = \frac{{Head angle}_{vehicle}}{{Head angle}_{pendant}}

In der Steuereinrichtung 8 des Anhängers 1 ist ein Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y gespeichert. Das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x wird verglichen mit dem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y. Das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y entspricht dabei demjenigen Lenkwinkel-Verhältnis, bei welchem der Drehpol 19 des Fahrzeugs 2 und der Drehpol des Anhängers 1 deckungsgleich oder nahezu deckungsgleich sind. Dies ist in 2 näher dargestellt.In the control device 8th of the trailer 1 is a target steering angle ratio y saved. The current steering angle ratio x is compared with the target steering angle ratio y . The target steering angle ratio y corresponds to the steering angle ratio at which the rotating pole 19th of the vehicle 2nd and the turning point of the trailer 1 are congruent or almost congruent. This is in 2nd shown in more detail.

Ausgehend von diesem Vergleich steuert die Steuereinrichtung 8 die Elektromotoren 7 der Antriebseinrichtung 4 an, so dass für die Räder 5 ein jeweiliges Moment M zur Verfügung gestellt werden kann. Diese Momente M werden derart gewählt, dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x sich in einem Bereich um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y bewegt oder gar das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y erreicht. Dadurch liegen der Drehpol 19 des Fahrzeugs 2 und der Drehpol des Anhängers 1 übereinander oder nahezu übereinander.The control device controls on the basis of this comparison 8th the electric motors 7 the drive device 4th so that for the wheels 5 a respective moment M can be made available. These moments M are chosen such that the current steering angle ratio x in a range around the target steering angle ratio y moves or even the target steering angle ratio y reached. This is the turning point 19th of the vehicle 2nd and the turning point of the trailer 1 one above the other or almost one above the other.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens V, welches von dem Anhänger aus 1 angewendet wird. In einem ersten Schritt 101 werden während der Kurvenfahrt der Lenkwinkel 3b des Anhängers und der Lenkwinkel 3a des Fahrzeugs ermittelt. Dies kann beispielsweise über ein Erfassen und Auswerten der Raddrehzahlen des Anhängers und über ein Auswerten der Lenkwinkelsensorik des Fahrzeugs erfolgen. Das Ermitteln der beiden Lenkwinkel 3a, 3b erfolgt vorzugsweise gleichzeitig. 2nd shows a schematic representation of a method V which from the trailer 1 is applied. In a first step 101 become the steering angle during cornering 3b of the trailer and the steering angle 3a of the vehicle. This can be done, for example, by detecting and evaluating the wheel speeds of the trailer and by evaluating the steering angle sensor system of the vehicle. Determining the two steering angles 3a , 3b preferably takes place simultaneously.

Anschließend wird in einem zweiten Schritt 102 ein aktuelles Lenkwinkel-Verhältnis x aus dem Lenkwinkel 3a des Fahrzeugs und aus dem Lenkwinkel 3b des Anhängers nach folgender Formel bestimmt: $x = \frac{{Lenkwinkel}_{Fahrzeug}}{{Lenkwinkel}_{Anhänger}}$

Then in a second step 102 a current steering angle ratio x from the steering angle 3a of the vehicle and from the steering angle 3b of the trailer determined according to the following formula:

x = \frac{{Head angle}_{vehicle}}{{Head angle}_{pendant}}

In einem dritten Schritt 103 wird das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x mit einem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y verglichen. Das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y kann beispielsweise mittels einer Messfahrt oder im Fahrbetrieb ermittelt worden und abgespeichert worden sein. Wenn das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x größer ist als das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y untersteuert der Anhänger. Wenn das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x kleiner ist als das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y übersteuert der Anhänger. Ausgehend von diesem Vergleich wird die Antriebseinrichtung des Anhängers angesteuert, so dass jeder Elektromotor an seinem entsprechenden Rad ein individuelles Antriebsmoment M zur Verfügung stellt.In a third step 103 becomes the current steering angle ratio x with a target steering angle ratio y compared. The target steering angle ratio y can, for example, have been ascertained and stored by means of a test drive or while driving. If the current steering angle ratio x is greater than the target steering angle ratio y understeered the trailer. If the current steering angle ratio x is smaller than the target steering angle ratio y the trailer oversteers. Based on this comparison, the drive device of the trailer is activated, so that each electric motor has an individual drive torque on its corresponding wheel M provides.

In einer ersten Alternative des vierten Schritts 104a stellt der Elektromotor, der einem ersten Rad zugeordnet ist, für das erste Rad das angeforderte Drehmoment M zur Verfügung. In einer zweiten Alternative des vierten Schritts 104b stellt der Elektromotor, der einem zweiten Rad zugeordnet ist, für das zweite Rad das angeforderte Drehmoment M zur Verfügung. Der Anhänger wird angetrieben und mittels der voneinander unterschiedlichen Drehmomente M derart gelenkt, dass dieser in Fahrtrichtung um die Kurve fährt. Dabei werden die Elektromotoren derart angesteuert, dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x in einem Bereich um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y angeordnet ist oder dem Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y entspricht. Dadurch wird ein Übersteuern oder ein Untersteuern des Anhängers verhindert.In a first alternative of the fourth step 104a the electric motor that is assigned to a first wheel provides the requested torque for the first wheel M to disposal. In a second alternative of the fourth step 104b the electric motor that is assigned to a second wheel sets the requested torque for the second wheel M to disposal. The trailer is driven and by means of the different torques M steered such that it drives around the curve in the direction of travel. The electric motors are controlled in such a way that the current steering angle ratio x in a range around the target steering angle ratio y is arranged or the target steering angle ratio y corresponds. This prevents the trailer from oversteering or understeering.

Das Verfahren V läuft dabei kontinuierlich ab. Das heißt, der Lenkwinkel 3a des Fahrzeugs und der Lenkwinkel 3b des Anhängers werden permanent überwacht, so dass sichergestellt ist, dass das aktuelle Lenkwinkel-Verhältnis x stets derart angepasst wird, dass es sich in dem Bereich um das Soll-Lenkwinkel-Verhältnis y bewegt.The procedure V runs continuously. That is, the steering angle 3a of the vehicle and the steering angle 3b of the trailer are constantly monitored to ensure that the current steering angle ratio x is always adjusted so that it is in the range of the target steering angle ratio y emotional.

BezugszeichenlisteReference list

11: Anhängerpendant
22nd: Fahrzeugvehicle
3a3a: Lenkwinkel FahrzeugSteering angle vehicle
3b3b: Lenkwinkel AnhängerSteering angle trailer
44th: AntriebseinrichtungDrive device
55: Radwheel
66: Achseaxis
77: ElektromotorElectric motor
88th: SteuereinrichtungControl device
99: Schnittstelleinterface
1010th: SteuereinheitControl unit
1111: Getriebetransmission
1212th: Wellewave
1313: FahrzeugradVehicle wheel
1414: LenkwinkelsensorSteering angle sensor
1515: DrehzahlsensorSpeed sensor
1616: EnergiespeicherEnergy storage
1717th: Anhängerkupplungtrailer hitch
1818th: FahrtrichtungDirection of travel
1919th: Drehpol des Fahrzeugs The center of rotation of the vehicle
101 101: erster Schrittfirst step
102102: zweiter Schrittsecond step
103103: dritter SchrittThird step
104a104a: vierter Schritt erste Alternativefourth step first alternative
104b104b: vierter Schritt zweite Alternative fourth step second alternative
VV: VerfahrenProcedure
xx: aktuelles Lenkwinkel-Verhältniscurrent steering angle ratio
yy: Soll-Lenkwinkel-VerhältnisTarget steering angle ratio
MM: Momentmoment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102010019480 A1 [0003]
DE 102010062979 A1 [0004]

Claims

Method (V) for controlling a movement of an electrically driven trailer (1) which is connected to a vehicle (2), when cornering - a steering angle (3a) of the vehicle (2) is determined, - a steering angle (3b) of the trailer (1) is determined, a current steering angle ratio (x) is determined from the steering angle (3a) of the vehicle (2) and from the steering angle (3b) of the trailer (1), - starting from a comparison of the current steering angle ratio (x) to a target steering angle ratio (y), a drive device (4) of the trailer (1) is activated, - By means of the drive device (4) for each wheel (5) an axle (6) of the trailer (1) selectively a moment (M) is made available, so that the current steering angle ratio (x) within a range around the target Steering angle ratio (y).

Method (V) according to Claim 1 The steering angle (3b) of the trailer (1) is determined by detecting a rotational speed of the wheels (5) of the trailer (1).

Method (V) according to Claim 1 The steering angle (3b) of the trailer (1) is determined by detecting a yaw rate of the trailer (1).

Method (V) according to Claim 1 The steering angle (3b) of the trailer (1) is determined by means of an imaging sensor system.

Control device (8) for a trailer (1) which can be connected to a vehicle (2), the control device (8) having means for carrying out a method (V) according to one of the Claims 1 to 4th The control device (8) can be used to control a drive device (4) of the trailer (1), and the control device (8) has an interface (9) by means of which communication with a control unit (10) of the vehicle (2 ) is feasible.

Trailer (1) with a control device (8) Claim 5 The trailer (1) can be connected to a vehicle (2) and the trailer (1) has an electric drive device (4).