DE102019205480A1

DE102019205480A1 - Verfahren zum Betreiben eines Gespanns, Gespann, Konvoi

Info

Publication number: DE102019205480A1
Application number: DE102019205480.3A
Authority: DE
Inventors: Jochen Banspach; Elmar Staudacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gespanns (1), insbesondere Lastkraftwagen, wobei das Gespann (1) ein Zugfahrzeug (4) und einen mit dem Zugfahrzeug (4) gekoppelten Anhänger (5), insbesondere Sattelauflieger, aufweist. Es ist vorgesehen, dass bei einem Ausfall einer an dem Zugfahrzeug (4) angeordneten ersten Antriebseinrichtung (6) eine an dem Anhänger (5) angeordnete zweite Antriebseinrichtung (13) dazu angesteuert wird, das Gespann (1) anzutreiben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gespanns, insbesondere Lastkraftwagen, wobei das Gespann ein Zugfahrzeug und einen mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, insbesondere Sattelauflieger, aufweist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Gespann mit einem Steuergerät, das speziell dazu hergerichtet ist, das Verfahren durchzuführen.
Ferner betrifft die Erfindung einen Konvoi mit zumindest zwei wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Gespannen.
Stand der Technik
Gespanne sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen zumindest ein Zugfahrzeug und einen oder mehrere mit dem Zugfahrzeug gekoppelte Anhänger auf. Unter dem Zugfahrzeug ist dabei bezogen auf eine Vorwärtsfahrt des Gespanns ein vorderer Gespannteil zu verstehen. Unter dem Anhänger ist bezogen auf die Vorwärtsfahrt des Gespanns ein dem Zugfahrzeug hinterherfahrender und mit dem Zugfahrzeug gekoppelter Gespannteil zu verstehen.
Außerdem sind aus dem Stand der Technik Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Safe-Stop-Funktion aufweisen. Durch die Safe-Stop-Funktion wird ein sicheres Anhalten des Kraftfahrzeugs beispielsweise im Falle einer Fehlfunktion des Kraftfahrzeugs gewährleistet. Hierzu offenbart die Offenlegungsschrift EP 3 333 030 A1 ein Verfahren, wobei im Falle einer Fehlfunktion eines primären Bremssteuergeräts eines Kraftfahrzeugs ein sekundäres Bremssteuergerät des Kraftfahrzeugs und ein Antriebsstrangsteuergerät des Kraftfahrzeugs derart angesteuert werden, dass das Kraftfahrzeug zu einer sicheren Halteposition gelangt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Antrieb des Gespanns bei einem Ausfall einer an dem Zugfahrzeug angeordneten ersten Antriebseinrichtung gewährleistet wird. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass bei dem Ausfall der an dem Zugfahrzeug angeordneten ersten Antriebseinrichtung eine an dem Anhänger angeordnete zweite Antriebseinrichtung dazu angesteuert wird, das Gespann anzutreiben. Dabei wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem Zugfahrzeug auch bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung um das Zugfahrzeug handelt, obwohl der Anhänger dann nicht mehr von dem Zugfahrzeug gezogen wird. Dies ergibt sich daraus, dass es sich bei dem Zugfahrzeug um den - bezogen auf die Vorwärtsfahrt des Gespanns - vorderen Gespannteil handelt. Vorzugsweise werden durch die zweite Antriebseinrichtung Räder des Anhängers angetrieben, sodass das Gespann dann durch den angetriebenen Anhänger angetrieben wird. Das Zugfahrzeug wird dann also durch den Anhänger geschoben. Dadurch wird eine vorteilhafte Redundanz des Antriebssystems des Gespanns erreicht. Bei der ersten Antriebseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Verbrennungsmotor. Die zweite Antriebseinrichtung weist vorzugsweise zumindest eine elektrische Maschine auf. Vorzugsweise wird die zweite Antriebseinrichtung nur bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung angesteuert, das Gespann anzutreiben. Im fehlerfreien Betrieb der ersten Antriebseinrichtung wird die zweite Antriebseinrichtung dann also nicht angesteuert, das Gespann anzutreiben. Alternativ dazu wird die zweite Antriebseinrichtung im fehlerfreien Betrieb der ersten Antriebseinrichtung zumindest zeitweise dazu angesteuert, das Gespann anzutreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung eine durch das Gespann anzufahrende Halteposition vorgegeben wird. Unter der Halteposition ist eine Position in einem insbesondere geozentrischen Koordinatensystem zu verstehen, an der das Gespann sicher anhalten kann. Insbesondere handelt es sich bei der Halteposition um einen Haltepositionsbereich. Beispielsweise wird als Halteposition eine Standspur einer Straße, eine Nothaltebucht, ein Parkplatz und/oder eine Zielposition vorgegeben. Bei der Zielposition handelt es sich vorzugsweise um die Position, die durch das Gespann im Falle eines ausfallfreien Betriebs der ersten Antriebseinrichtung angefahren wird. Durch die Vorgabe der Halteposition wird die Betriebssicherheit des Gespanns gesteigert.
Vorzugsweise wird das Gespann dazu angesteuert, die vorgegebene Halteposition vollautonom anzufahren. Hierzu werden zumindest ein Bremssystem des Gespanns, ein Lenksystem des Gespanns und die zweite Antriebseinrichtung derart automatisiert angesteuert, dass das Gespann die vorgegebene Halteposition anfährt beziehungsweise an der vorgegebenen Halteposition anhält. Hierdurch sind auch von einer aktuellen Position des Gespanns entfernt gelegene Haltepositionen zuverlässig vollautonom erreichbar. Durch das Verfahren wird also eine Safe-Stop-Funktion für das Gespann bereitgestellt. Das Gespann wird vorzugsweise ohne Vorliegen einer Betätigung eines Beschleunigungs-Stellelementes durch einen Fahrer des Gespanns, ohne Vorliegen einer Betätigung eines Verzögerungs-Stellelementes durch den Fahrer und/oder ohne Vorliegen einer Betätigung einer Lenkhandhabe durch den Fahrer dazu angesteuert, die vorgegebene Halteposition anzufahren. Insbesondere wird hierzu auch ein Schaltgetriebe, durch das die zweite Antriebseinrichtung mit Rädern des Gespanns verbunden ist, automatisiert angesteuert. Vorzugsweise wird das Gespann in Abhängigkeit von mittels einer Umfeldsensorik des Gespanns erfasster Daten dazu angesteuert, die Halteposition anzufahren. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Behinderungen von weiteren Verkehrsteilnehmern durch das Gespann und Kollisionen mit den weiteren Verkehrsteilnehmern und/oder Gegenständen vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung eine Energiemenge ermittelt wird, die das Gespann benötigt, um ausgehend von einer aktuellen Position des Gespanns die vorgegebene Halteposition zu erreichen. Vorzugsweise wird die benötigte Energiemenge regelmäßig ermittelt oder permanent überwacht. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ermittelbar ist, ob das Gespann die Halteposition bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung beziehungsweise unter ausschließlicher Nutzung der zweiten Antriebseinrichtung erreichen kann.
Vorzugsweise wird die benötigte Energiemenge in Abhängigkeit von einer Fahrtgeschwindigkeit des Gespanns, einem Gewicht des Gespanns und/oder einer Topografie einer Route zwischen der aktuellen Position des Gespanns und der vorgegebenen Halteposition ermittelt. Durch das Berücksichtigen dieser Parameter ergibt sich ein besonders genaues Ermitteln der benötigten Energiemenge. Beispielsweise wirkt sich die Fahrtgeschwindigkeit des Gespanns derart auf die benötigte Energiemenge aus, dass durch eine Steigerung der Fahrtgeschwindigkeit die benötigte Energiemenge steigt. Das Gewicht des Gespanns wirkt sich beispielsweise derart auf die benötigte Energiemenge aus, dass eine Erhöhung des Gewichts eine Erhöhung der benötigten Energiemenge bewirkt. Die Topografie der Route wirkt sich derart auf die benötigte Energiemenge aus, dass durch Bergauffahrten die benötigte Energiemenge - verglichen mit einer Fahrt in der Ebene - erhöht wird. Durch Bergabfahrten wird die benötigte Energiemenge - verglichen mit der Fahrt in der Ebene - verringert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass - wenn die benötigte Energiemenge gleich oder kleiner ist als eine Energiemenge, die in einem der zweiten Antriebseinrichtung zugeordneten Energiespeicher vorhanden ist - zumindest die benötigte Energiemenge in dem Energiespeicher vorgehalten wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass gewährleistet wird, dass die vorgegebene Halteposition im Falle des Ausfalls der ersten Antriebseinrichtung durch das Gespann erreichbar ist. Wie bereits erwähnt, ist die zweite Antriebseinrichtung insbesondere als elektrische Maschine ausgebildet. Bei dem Energiespeicher handelt es sich dann vorzugsweise um einen elektrischen Energiespeicher. Alternativ dazu ist die zweite Antriebseinrichtung als Verbrennungsmotor ausgebildet. Bei dem Energiespeicher handelt es sich dann um einen Kraftstofftank.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass - wenn die benötigte Energiemenge größer ist als die in dem Energiespeicher vorhandene Energiemenge - die vorgegebene Halteposition durch eine Alternativ-Halteposition ersetzt wird. Das Gespann wird dann vorzugsweise dazu angesteuert, anstelle der ursprünglich vorgegebenen Halteposition die Alternativ-Halteposition anzufahren. Unter der Alternativ-Halteposition ist dabei eine Halteposition zu verstehen, für deren Erreichen die in dem Energiespeicher vorhandene Energiemenge ausreicht. Dadurch wird in dem Fall, dass die ermittelte Energiemenge größer ist als die in dem Energiespeicher vorhandene Energiemenge, die Betriebssicherheit des Gespanns gesteigert. Beispielsweise wird verhindert, dass das Gespann zwischen der aktuellen Position und der ursprünglich vorgegebenen Halteposition aufgrund eines Aufbrauchens der in dem Energiespeicher vorhandenen Energie vor dem Erreichen der ursprünglich vorgegebenen Halteposition auf der Straße stehenbleibt.
Vorzugsweise wird die zweite Antriebseinrichtung dazu angesteuert, zur Erhöhung der in dem Energiespeicher vorhandenen Energiemenge ein generatorisches Verzögerungsmoment zu erzeugen. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird dann dem Energiespeicher zugeführt. Durch die Erhöhung der vorhandenen Energiemenge ergibt sich der Vorteil, dass eine Halteposition, die ohne Erhöhung der Energiemenge durch das Gespann nicht erreichbar wäre, durch die Erhöhung der Energiemenge erreichbar wird. Außerdem wird durch das generatorische Betreiben der zweiten Antriebseinrichtung beispielsweise während eines Bremsvorgangs oder während einer Bergabfahrt eine Energieeffizienz des Gespanns gesteigert. Vorzugsweise wird die Alternativ-Halteposition wieder durch die ursprüngliche Halteposition ersetzt, wenn nach dem Erhöhen der Energiemenge die in dem Energiespeicher vorhandene Energiemenge größer ist als die Energiemenge, die benötigt wird, um die ursprüngliche Halteposition zu erreichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ausfall der ersten Antriebseinrichtung einem mit dem ersten Gespann einen Konvoi bildenden zweiten Gespann übermittelt wird, und dass sowohl das Gespann als auch das zweite Gespann dazu angesteuert werden, die vorgegebene Halteposition oder die Alternativ-Halteposition vollautonom anzufahren. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Konvoi bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung nicht aufgelöst wird, sondern das Gespann und das zweite Gespann weiterhin gemeinsam den Konvoi bilden.
Das erfindungsgemäße Gespann mit den Merkmalen des Anspruchs 10, insbesondere Lastkraftwagen, weist ein Zugfahrzeug mit einer ersten Antriebseinrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, einen mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger mit einer zweiten Antriebseinrichtung, insbesondere elektrische Maschine, und ein Steuergerät auf, das speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zugfahrzeug um einen Sattelschlepper. Bei dem Anhänger handelt es sich dann um einen Sattelauflieger. Der Sattelschlepper und der Sattelauflieger sind vorzugsweise mittels eines Königszapfens schwenkbar miteinander verbunden. Hierbei handelt es sich um eine besonders robuste Verbindung, sodass das Gespann zuverlässig durch die zweite Antriebseinrichtung, die an dem als Sattelauflieger ausgebildeten Anhänger angeordnet ist, antreibbar ist.
Vorzugsweise weist das Gespann einen der zweiten Antriebseinrichtung zugeordneten elektrischen Energiespeicher auf, wobei der Energiespeicher eine Nennspannung aufweist, die größer oder gleich 100 V und kleiner oder gleich 1000 V, besonders bevorzugt größer oder gleich 400 V und kleiner oder gleich 700 V, ist. Dabei ist unter der Nennspannung die elektrische Spannung zu verstehen, die durch den Energiespeicher im Normalbetrieb des Energiespeichers bereitgestellt wird. Durch das Vorsehen eines elektrischen Energiespeichers mit einer derartigen Nennspannung wird gewährleistet, dass der zweiten Antriebseinrichtung eine ausreichend hohe Leistung bereitstellbar ist, um das Gespann anzutreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Anhänger das Steuergerät und/oder den Energiespeicher aufweist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Anhänger die wesentlichen zur Durchführung des Verfahrens benötigten Elemente aufweist. Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Gespanns ist der Anhänger demnach mit verschiedenen, insbesondere beliebigen, Zugfahrzeugen kombinierbar. Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass der Anhänger unabhängig von einem Zugfahrzeug betreibbar ist. Vorzugsweise ist das Steuergerät dann dazu ausgebildet, die zweite Antriebseinrichtung, ein Lenksystem des Anhängers und ein Bremssystem des Anhängers anzusteuern. Der Energiespeicher weist gemäß dieser Ausführungsform wie zuvor beschrieben vorzugsweise die Nennspannung auf, die größer oder gleich 100 V und kleiner oder gleich 1000 V ist. Alternativ dazu weist der Energiespeicher eine sich davon unterscheidende Nennspannung auf, also eine Nennspannung, die kleiner als 100 V oder größer als 1000 V ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Energiespeicher mit einer elektrisch betreibbaren Einrichtung, insbesondere Kühleinrichtung, des Anhängers und/oder mit einem Bordnetz des Zugfahrzeugs verbunden ist. Der Energiespeicher weist gemäß dieser Ausführungsform wie zuvor beschrieben vorzugsweise die Nennspannung auf, die größer oder gleich 100 V und kleiner oder gleich 1000 V ist. Alternativ dazu weist der Energiespeicher eine sich davon unterscheidende Nennspannung auf, also eine Nennspannung, die kleiner als 100 V oder größer als 1000 V ist. Durch das elektrische Verbinden des Energiespeichers mit der elektrisch betreibbaren Einrichtung ergibt sich der Vorteil, dass diese Einrichtung durch den Energiespeicher betreibbar ist. Auf zusätzliche Energiespeicher zum Betreiben der elektrisch betreibbaren Einrichtung wird vorzugsweise verzichtet. Der Anhänger ist dann - abgesehen von dem der zweiten Antriebseinrichtung zugeordneten Energiespeicher - energiespeicherlos ausgebildet. Durch das Verbinden des Energiespeichers mit dem Bordnetz des Zugfahrzeugs ergibt sich der Vorteil, dass dieses beispielsweise bei einem Ausfall einer Energiequelle des Bordnetzes durch den Energiespeicher betreibbar ist.
Vorzugsweise weist das Gespann einen Spannungswandler auf, der zwischen dem Energiespeicher einerseits und der elektrisch betreibbaren Einrichtung und/oder dem Bordnetz andererseits wirkt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Spannungswert der durch den Energiespeicher bereitgestellten Spannung durch den Spannungswandler, insbesondere Gleichspannungswandler, verringerbar ist, sodass die dann verringerte elektrische Spannung zum Betreiben der elektrisch betreibbaren Einrichtung beziehungsweise des Bordnetzes vorteilhaft geeignet ist. Vorzugsweise ist der Spannungswandler derart ausgebildet, dass die durch den Energiespeicher bereitgestellte Spannung durch den Spannungswandler auf eine Niederspannung, die beispielsweise 12 V, 24 V oder 48 V beträgt, reduziert wird.
Der erfindungsgemäße Konvoi mit den Merkmalen des Anspruchs 15 weist zumindest zwei erfindungsgemäß ausgebildete Gespanne auf, wobei jedes der Gespanne jeweils ein Kommunikationsmittel aufweist, das dazu ausgebildet ist, dem anderen der Gespanne zumindest den Ausfall der ersten Antriebseinrichtung zu übermitteln. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Gespanne bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung weiterhin als Konvoi betreibbar sind. Vorzugsweise sind die Steuergeräte der Gespanne hierzu jeweils dazu ausgebildet, das Gespann bei Empfangen einer Mitteilung bezüglich des Ausfalls der ersten Antriebseinrichtung des anderen Gespann, derart anzusteuern, dass das Gespann die Halteposition beziehungsweise die Alternativ-Halteposition anfährt beziehungsweise dort anhält. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen

1 ein Gespann in einer vereinfachten Darstellung,
2 eine Route zwischen einer aktuellen Position des Gespanns und einer Zielposition des Gespanns und
3 ein Verfahren zum Betreiben des Gespanns.

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Gespann 1, das auf einer Straße 2 in einer Fahrtrichtung 3 bewegt wird. Das Gespann 1 weist ein Zugfahrzeug 4 und einen mit dem Zugfahrzeug 4 gekoppelten Anhänger 5 auf. Vorliegend handelt es sich bei dem Gespann 1 um einen Lastkraftwagen. Bei dem Zugfahrzeug 4 handelt es sich um einen bei einer Vorwärtsfahrt des Gespanns 1 vorderen Teil des Gespanns 1. Bei dem Anhänger 5 handelt es sich um einen Teil des Gespanns 1, der bei der Vorwärtsfahrt des Gespanns 1 dem Zugfahrzeug 4 hinterherfährt. Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Zugfahrzeug 1 um einen Sattelschlepper und bei dem Anhänger 5 um einen Sattelauflieger.
Das Zugfahrzeug 4 weist eine erste Antriebseinrichtung 6 auf. Die erste Antriebseinrichtung 6 ist als Verbrennungsmotor ausgebildet. Dieser ist abtriebsseitig mit Rädern 29 und 30 des Zugfahrzeugs 4 verbunden, sodass die Räder 29 und 30 durch die erste Antriebseinrichtung 6 antreibbar sind. Vorliegend handelt es sich bei den Rädern 29 und 30 um Räder einer Hinterradachse 31 des Zugfahrzeugs 4. Im Normalbetrieb des Gespanns 1 wird das Gespann 1 durch die erste Antriebseinrichtung 6 angetrieben. Der Anhänger 5 wird also im Normalbetrieb von dem Zugfahrzeug 4 gezogen.
Das Zugfahrzeug 4 weist außerdem ein Bremssystem 10 auf. Das Bremssystem 10 ist dazu ausgebildet, ein das Gespann 1 beziehungsweise das Zugfahrzeug 4 verzögerndes Verzögerungsmoment zu erzeugen. Hierzu weist das Bremssystem 10 beispielsweise nicht dargestellte, Rädern 7 und 8 einer Vorderradachse 9 zugeordnete Radbremseinrichtungen auf. Das Zugfahrzeug 4 weist außerdem ein Lenksystem 11 auf. Das Lenksystem 11 ist dazu ausgebildet, einen Lenkwinkel der Räder 7 und 8 einzustellen beziehungsweise zu verändern. Weiterhin weist das Zugfahrzeug 4 ein Bordnetz 12 auf. Das Bordnetz 12 weist elektrische Komponenten des Zugfahrzeugs 4, beispielsweise Steuergeräte und/oder Sensoreinrichtungen, auf.
Der Anhänger 5 weist eine zweite Antriebseinrichtung 13 auf. Diese ist vorliegend als elektrische Maschine ausgebildet. Die zweite Antriebseinrichtung 13 ist abtriebsseitig mit Rädern 14 und 15 des Anhängers 5 verbunden, sodass die Räder 14 und 15 durch die zweite Antriebseinrichtung 13 antreibbar sind. Vorliegend handelt es sich bei den Rädern 14 und 15 um Räder einer Hinterradachse 16 des Anhängers 5. Der Anhänger 5 weist außerdem einen elektrischen Energiespeicher 17 auf, der dazu ausgebildet, der zweiten Antriebseinrichtung 13 elektrische Energie bereitzustellen. Der Energiespeicher 17 weist vorzugsweise eine Nennspannung auf, die größer als 100V und kleiner als 1000V ist. Dadurch wird gewährleistet, dass durch die zweite Antriebseinrichtung 13 ein ausreichendes Antriebsmoment zum Antreiben des Anhängers 5 beziehungsweise des Gespanns 1 erzeugbar ist.
Der Energiespeicher 17 ist mit dem Bordnetz 12 des Zugfahrzeugs 4 elektrisch verbunden. Somit ist das Bordnetz 12 beziehungsweise sind Komponenten des Bordnetzes 12 mittels elektrischer Energie, die durch den Energiespeicher 17 bereitgestellt wird, betreibbar. Zwischen dem Energiespeicher 17 und dem Bordnetz 12 ist ein Spannungswandler 18 vorhanden. Der Spannungswandler 18 ist dazu ausgebildet, die durch den Energiespeicher 17 bereitgestellte Spannung in eine Spannung umzuwandeln, die zum Betreiben des Bordnetzes 12 geeignet ist. Hierzu ist der Spannungswandler 18 beispielsweise dazu ausgebildet, die durch den Energiespeicher 17 bereitgestellte Spannung in eine Spannung umzuwandeln, die eine Höhe von 12 V, 24 V oder 48 V aufweist.
Der Anhänger 5 weist außerdem eine elektrisch betreibbare Einrichtung 19 auf. Bei der elektrisch betreibbaren Einrichtung 19 handelt es sich vorliegend um eine Kühleinrichtung 19 des Anhängers 5. Die elektrisch betreibbare Einrichtung 19 ist mit dem Energiespeicher 17 verbunden, sodass die Einrichtung 19 durch den Energiespeicher 17 betreibbar ist.
Der Anhänger 5 weist außerdem ein Steuergerät 20 auf. Das Steuergerät 20 ist dazu ausgebildet, bei einem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung 6 die zweite Antriebseinrichtung 13 anzusteuern, sodass das Gespann 1 dann durch die zweite Antriebseinrichtung 13 angetrieben wird.
2 zeigt anhand eines Diagramms eine Route 23 zwischen einer aktuellen Position 21 des Gespanns 1 und einer Zielposition 22 des Gespanns 1. Bei der Zielposition 22 handelt es sich um die Position, die durch das Gespann 1 im Falle eines ausfallfreien Betriebs der ersten Antriebseinrichtung 6 angefahren wird. Die X-Achse beschreibt dabei einen horizontalen Anteil der Route 23 in Kilometern. Die Y-Achse beschreibt einen vertikalen Anteil der Route 23 in Metern. Das Gespann 1 ist in 2 stark vergrößert dargestellt. Zwischen der aktuellen Position 21 und der Zielposition 22 befinden sich entlang der Route 23 verschiedene Haltepositionen 24, 25 und 26. Unter einer Halteposition ist dabei eine Position oder ein Bereich zu verstehen, an der/in dem das Gespann 1 sicher angehalten werden kann. Bei der Halteposition 24 handelt es sich beispielsweise um eine Standspur der Straße 2. Bei der Halteposition 25 handelt es sich um eine Haltebucht der Straße 2. Bei der Halteposition 26 handelt es sich um einen Parkplatz.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 3 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Gespanns 1 anhand eines Flussdiagramms erläutert. In einem Schritt S1 gibt das Steuergerät 20 eine bei einem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung 6 durch das Gespann 1 anzufahrende Halteposition vor. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass als anzufahrende Halteposition zunächst die Zielposition 22 vorgegeben wird. Alternativ dazu wird in dem Schritt S1 eine der Haltepositionen 24,25 oder 26 als anzufahrende Halteposition vorgegeben.
In einem Schritt S2 ermittelt das Steuergerät 20 die aktuelle Position 21 des Gespanns 1. Beispielsweise wird die aktuelle Position 21 in Abhängigkeit von einem empfangenen Navigationssatellitensignal ermittelt.
In einem Schritt S3 ermittelt das Steuergerät 20 die Energiemenge, die das Gespann 1 benötigt, um ausgehend von der aktuellen Position 21 die vorgegebene Halteposition 22 zu erreichen. Hierzu wird eine Fahrtgeschwindigkeit des Gespanns 1, ein Gewicht des Gespanns 1 sowie eine Topografie der Route 23 berücksichtigt. Beim Ermitteln der benötigten Energiemenge wird vorzugsweise von einem möglichst energieeffizienten Betrieb des Gespanns 1 ausgegangen. In einem Schritt S4 ermittelt das Steuergerät 20 eine Energiemenge, die in dem Energiespeicher 17 vorhanden ist.
In einem Schritt S5 vergleicht das Steuergerät 20 die benötigte Energiemenge mit der in dem Energiespeicher 17 vorhandenen Energiemenge. Ergibt der Vergleich, dass die benötigte Energiemenge gleich oder kleiner ist als die vorhandene Energiemenge, so wird zumindest die ermittelte Energiemenge in dem Energiespeicher 17 vorgehalten. Dadurch wird gewährleistet, dass die vorgegebene Halteposition 22 bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung 6 unter Verwendung des Energiespeichers 17 als Energiequelle durch das Gespann 1 erreichbar ist. Außerdem wird dann die vorgegebene Halteposition 22 beibehalten. Ergibt der Vergleich jedoch, dass die benötigte Energiemenge größer ist als die vorhandene Energiemenge, so wird die vorgegebene Halteposition 22 durch eine nähergelegene Alternativ-Halteposition, beispielsweise eine der Haltepositionen 24, 25 oder 26, ersetzt.
Fällt die erste Antriebseinrichtung 6 aus, so wird das Gespann 1 in einem Schritt S6 dazu angesteuert, die vorgegebene Halteposition 22 beziehungsweise die vorgegebene Alternativ-Halteposition 24, 25 oder 26 vollautonom anzufahren. Hierzu steuert das Steuergerät 20 automatisiert die zweite Antriebseinrichtung 13, das Bremssystem 10 und das Lenksystem 11 derart an, dass das Gespann 1 die vorgegebene Halteposition 22 beziehungsweise die vorgegebene Alternativ-Halteposition 24, 25 oder 26 anfährt und dort anhält. Bei dem Steuergerät 20 handelt es sich demnach um einen Safe-Stop-Koordinator. Hierzu ist das Steuergerät 20 kommunikationstechnisch mit der zweiten Antriebseinrichtung 13, dem Bremssystem 10 und dem Lenksystem 11 verbunden.
Mit Bezug auf 1 ist ein zweites Gespann 1A dargestellt, das dem Gespann 1 hinterherfährt. Das zweite Gespann 1A entspricht bezüglich seiner Ausbildung im Wesentlichen dem Gespann 1. Das Gespann 1 und das zweite Gespann 1A bilden zusammen einen Konvoi 27. Das Gespann 1 und das zweite Gespann 1A weisen jeweils ein Kommunikationsmittel 28 beziehungsweise 28A auf. Das Kommunikationsmittel 28 des Gespanns 1 ist dazu ausgebildet, dem Kommunikationsmittel 28A des zweiten Gespanns 1A eine Mitteilung bezüglich des Ausfalls der ersten Antriebseinrichtung 6 des Gespanns 1 zu übermitteln. Das Kommunikationsmittel 28A des zweiten Gespanns 1A ist dazu ausgebildet, dem Kommunikationsmittel 28 des Gespanns 1 eine Mitteilung bezüglich des Ausfalls der ersten Antriebseinrichtung 6A des zweiten Gespanns 1A zu übermitteln. Das Steuergerät 20 des Gespanns 1 ist dazu ausgebildet, bei Empfangen der Mitteilung bezüglich des Ausfalls der ersten Antriebsanordnung 6A des zweiten Gespanns 1A automatisiert die zweite Antriebseinrichtung 13, das Bremssystem 10 und das Lenksystem 11 des Gespanns 1 derart anzusteuern, dass das Gespann 1 die vorgegebene Halteposition 22 beziehungsweise die vorgegebene Alternativ-Halteposition 24, 25 oder 26 anfährt beziehungsweise dort anhält. Das Steuergerät 20A des zweiten Gespanns 1A ist dazu ausgebildet, bei Empfangen der Mitteilung bezüglich des Ausfalls der ersten Antriebsanordnung 6 des Gespanns 1 automatisiert die zweite Antriebseinrichtung 13A, das Bremssystem 10A und das Lenksystem 11A des zweiten Gespanns 1A derart anzusteuern, dass das zweite Gespann 1A die vorgegebene Halteposition 22 beziehungsweise die vorgegebene Alternativ-Halteposition 24, 25 oder 26 anfährt beziehungsweise dort anhält. Dadurch wird gewährleistet, dass das Gespann 1 und das zweite Gespann 1A bei dem Ausfall einer der beiden ersten Antriebseinrichtungen 6 oder 6A als Konvoi 27 gemeinsam die Halteposition 22 beziehungsweise die Alternativ-Halteposition 24, 25 oder 26 anfahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3333030 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Gespanns (1), insbesondere Lastkraftwagen, wobei das Gespann (1) ein Zugfahrzeug (4) und einen mit dem Zugfahrzeug (4) gekoppelten Anhänger (5), insbesondere Sattelauflieger, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall einer an dem Zugfahrzeug (4) angeordneten ersten Antriebseinrichtung (6) eine an dem Anhänger (5) angeordnete zweite Antriebseinrichtung (6) dazu angesteuert wird, das Gespann (1) anzutreiben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung (6) eine durch das Gespann (1) anzufahrende Halteposition (22) vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gespann (1) dazu angesteuert wird, die vorgegebene Halteposition (22) vollautonom anzufahren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ausfall der ersten Antriebseinrichtung (6) eine Energiemenge ermittelt wird, die das Gespann (1) benötigt, um ausgehend von einer aktuellen Position (21) des Gespanns (1) die vorgegebene Halteposition (22) zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die benötigte Energiemenge in Abhängigkeit von einer Fahrtgeschwindigkeit des Gespanns (1), einem Gewicht des Gespanns (1) und/oder einer Topographie einer Route (23) zwischen der aktuellen Position (21) des Gespanns (1) und der vorgegebenen Halteposition (22) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn die benötigte Energiemenge gleich oder kleiner ist als eine Energiemenge, die in einem der zweiten Antriebseinrichtung (13) zugeordneten Energiespeicher (17) vorhanden ist - zumindest die ermittelte Energiemenge in dem Energiespeicher (17) vorgehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn die benötigte Energiemenge größer ist als die in dem Energiespeicher (17) vorhandene Energiemenge - die vorgegebene Halteposition (22) durch eine Alternativ-Halteposition (24,25,26) ersetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebseinrichtung (13) dazu angesteuert wird, zur Erhöhung der in dem Energiespeicher (17) vorhandenen Energiemenge ein generatorisches Verzögerungsmoment zu erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausfall der ersten Antriebseinrichtung (6) einem mit dem Gespann (1) einen Konvoi (27) bildenden zweiten Gespann (1A) übermittelt wird, und dass sowohl das Gespann (1) als auch das zweite Gespann (1A) dazu angesteuert werden, die vorgegebene Halteposition (22) oder die Alternativ-Halteposition (24,25,26) vollautonom anzufahren.
Gespann (1), insbesondere Lastkraftwagen, mit einem Zugfahrzeug (4), das eine erste Antriebseinrichtung (6), insbesondere Brennkraftmaschine, aufweist, einem mit dem Zugfahrzeug (4) gekoppelten Anhänger (5), der eine zweite Antriebseinrichtung (13), insbesondere elektrische Maschine, aufweist, und mit einem Steuergerät (20), das speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Gespann (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen der zweiten Antriebseinrichtung (13) zugeordneten elektrischen Energiespeicher (17), wobei der Energiespeicher (17) eine Nennspannung aufweist, die größer oder gleich 100 V und kleiner oder gleich 1000 V, besonders bevorzugt größer oder gleich 400 V und kleiner oder gleich 700 V, ist.
Gespann (1) nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (5) das Steuergerät (20) und/oder den Energiespeicher (17) aufweist.
Gespann (1) nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (17) mit einer elektrisch betreibbaren Einrichtung (19), insbesondere Kühleinrichtung, des Anhängers (5) und/oder mit einem Bordnetz (12) des Zugfahrzeugs (4) verbunden ist.
Gespann (1) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Spannungswandler (18), der zwischen dem Energiespeicher (17) einerseits und der elektrisch betreibbaren Einrichtung (19) und/oder dem Bordnetz (12) andererseits wirkt.
Konvoi (27), mit zumindest zwei Gespannen (1,1A) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei jedes der Gespanne (1,1A) jeweils ein Kommunikationsmittel (28,28A) aufweist, das dazu ausgebildet ist, dem anderen der Gespanne (1,1A) zumindest den Ausfall der ersten Antriebseinrichtung (6,6A) zu übermitteln.