DE102021100804A1 - Verfahren zum Betrieb eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, Auswerteeinrichtung für ein Zugfahrzeug, Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, Auswerteeinrichtung für ein Zugfahrzeug, Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium Download PDF

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Andreas Boesl
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, eine Auswerteeinrichtung für ein Gespann, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:a) Ermitteln von Zustandsdaten des Gespanns mittels einer Zustandsermittlungseinrichtung,b) Auswerten der ermittelten Zustandsdaten mittels der Auswerteeinrichtung und Erzeugen wenigstens eines Steuersignals zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung, undc1) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt wird, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn in Schritt a) eine Ist-Knickwinkelinformation sowie eine Soll-Knickwinkelinformation ermittelt worden sind und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel und ein aktueller Ist-Knickwinkel voneinander abweichen, oderc2) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt wird, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn in Schritt a) eine Hindernis-Information ermittelt worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, wobei das Zugfahrzeug eine lenkbare Vorderachse mit lenkbaren Vorderrädern und einer Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse mit aktiv lenkbaren Hinterrädern und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder aufweist, und wobei das Gespann, eine Zustandsermittlungseinrichtung, zum Ermitteln eines Zustands des Gespanns, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der ermittelten Zustandsdaten und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung in Abhängigkeit von den ermittelten und ausgewerteten Zustandsdaten aufweist.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Auswerteeinrichtung für ein Gespann, wobei die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet ist, wenigstens eine Zustandsinformation zu empfangen und auszuwerten.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Zugfahrzeug für ein Gespann, wobei das Fahrzeug eine lenkbare Vorderachse mit lenkbaren Vorderrädern und einer Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse mit aktiv lenkbaren Hinterrädern und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder aufweist, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung des Fahrzeugs derart ansteuerbar ist, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkbar ist.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ermittelte Zustandsdaten auszuwerten.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Speichermedium auf dem ein vorbeschriebenes Computerprogramm gespeichert ist.
  • Verfahren zum Betrieb eines Gespanns sind grundsätzlich bekannt, insbesondere Verfahren, welche das Rangieren eines Gespanns vereinfachen sollen.
  • Einige dieser Verfahren beinhalten eine Knickwinkel-Auswertung oder eine Knickwinkel-Steuerung, wobei der Knickwinkel dabei der Winkel ist, der sich zwischen einer Geraden in Verlängerung der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs nach hinten über das Fahrzeugheck hinaus und der Mittellängsachse des Anhängers einstellt. Zur Erfassung des Knickwinkels sind verschiedene Verfahren und Sensorvorrichtungen bekannt. Beispielsweise kann der aktuelle Ist-Knickwinkel eines Gespanns mittels einen im Kugelkopf der Deichsel angebrachten Drehwinkelsensors bzw. eines Verdrehungssensors erfasst werden. Darüber hinaus ist bekannt, den aktuellen Ist-Knickwinkel mithilfe einer Kameravorrichtung zu erfassen.
  • Einige Verfahren zum Betrieb eines Gespanns sind als „Anhängerassistent“ bzw. „Anhängerassistenzfunktion“ bekannt und haben beispielsweise das Ziel, das Rückwärtseinparken eines Gespanns zu erleichtern. Mit einigen solcher Assistenten kann der Anhänger beispielsweise mit einer zumindest teilweise automatisch gesteuerten Lenkbewegung mithilfe einer entsprechenden Steuereinheit aus einer ersten Stellung in eine gewählte, gewünschte zweite Stellung relativ zum Zugfahrzeug gebracht werden, wobei der Fahrer des Gespanns dabei zunächst einen Soll-Knickwinkel wählt und insbesondere durch eine Bedieneingabe vorgibt, welcher dann bei einer Rückwärtsfahrt des Gespanns mithilfe der Steuereinheit, insbesondere durch Bewirken einer entsprechenden Lenkbewegung, eingestellt wird, wobei der Anhänger mithilfe der Steuereinheit ausgehend von der aktuellen Ist-Knickwinkelposition in die gewählte Soll-Knickwinkelposition gebracht wird, vorzugsweise während einer Fahrbewegung, insbesondere während einer Rückwärtsfahrt.
  • Ebenso sind grundsätzlich Verfahren zum Betrieb von Fahrzeugen, welche eine aktiv lenkbare Hinterachse mit aktiv lenkbaren Hinterrädern und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder aufweisen, aus dem Stand der Technik bekannt. Bei geringen Fahrgeschwindigkeiten, wie sie in der Regel beim Rangieren und Parken eines entsprechenden Fahrzeugs mit einer aktiven Hinterrad-Lenkvorrichtung auftreten, wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung dabei in der Regel derart angesteuert, dass eine entgegengerichtete Lenkbewegung der Hinterrädern zu den Vorderrädern bewirkt wird, d.h. bei einem Lenkeinschlag der Vorderräder nach links ein Lenkeinschlag der Hinterräder nach rechts, um einen kleinen Wendekreis zu erreichen und ein Rangieren des Fahrzeugs zu vereinfachen. Um hohe Lenkkräfte zu vermeiden, ist jedoch in der Regel eine Mindestfahrgeschwindigkeit erforderlich, unterhalb derer gar keine Lenkbewegung der aktiv lenkbaren Hinterräder bewirkt wird, sondern die Hinterräder vielmehr in einer Geradeausstellung belassen werden.
  • Darüber hinaus ist bekannt, die Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs zur Unterstützung beim Lenken eines Gespanns einzusetzen, beispielsweise aus der DE 10 2017 219 874 A1 oder der DE 10 2017 219 876 A1 .
  • Mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Systemen ist es jedoch nicht in allen (Fahr-)Situationen möglich bzw. nicht immer vorteilhaft möglich, beispielsweise das Rangieren eines Gespanns zu vereinfachen. Somit besteht für einige Situationen Verbesserungsbedarf.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren, insbesondere ein verbessertes Verfahren, zum Betrieb eines Gespanns bereitzustellen, insbesondere ein Verfahren, dass ein Rangieren eines Gespanns vereinfacht und/oder die Rangiermöglichkeiten verbessert. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine alternative Auswerteeinrichtung bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Auswerteeinrichtung, sowie ein alternatives Zugfahrzeug, insbesondere ein verbessertes Zugfahrzeug, ein alternatives, insbesondere verbessertes Computerprogramm sowie ein alternatives, insbesondere verbessertes computerlesbares Speichermedium.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Auswerteeinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 6, durch ein Zugfahrzeug gemäß Anspruch 7, durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 8 sowie durch ein computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger, umfasst die folgenden Schritte:
    • a) Ermitteln von Zustandsdaten des Gespanns mittels der Zustandsermittlungseinrichtung, wobei wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation, die einen aktuellen Ist-Knickwinkel charakterisiert, sowie eine Soll-Knickwinkelinformation ermittelt werden und/oder eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll,
    • b) Auswerten der ermittelten Zustandsdaten mittels der Auswerteeinrichtung und Erzeugen wenigstens eines Steuersignals zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung, und
    • c1) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung mittels der Steuerungseinrichtung mithilfe des wenigstens einen von der Auswerteeinrichtung erzeugten Steuersignals derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt wird, die entgegengerichtet, d.h. insbesondere gegenphasig bzw. gegenläufig, zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn in Schritt a) eine Ist-Knickwinkelinformation sowie eine Soll-Knickwinkelinformation ermittelt worden sind und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel und ein aktueller Ist-Knickwinkel voneinander abweichen, oder
    • c2) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung mittels der Steuerungseinrichtung mithilfe des wenigstens einen von der Auswerteeinrichtung erzeugten Steuersignals derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt wird, die gleichgerichtet, d.h. insbesondere gleichphasig bzw. gleichläufig, zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn in Schritt a) eine Hindernis-Information ermittelt worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll.
  • Der Ist-Knickwinkel ist dabei derjenige aktuelle Winkel zwischen der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs und der Mittellängsachse des Anhängers.
  • Der Soll-Knickwinkel ist dabei der Knickwinkel, der erreicht werden soll, insbesondere aufgrund eines persönlichen Fahrerwunsches, wobei der Soll-Knickwinkel besonders bevorzugt vorgegeben (worden) ist, insbesondere durch eine Bedieneingabe eines Fahrers über ein entsprechend dazu ausgebildetes und eingerichtetes Bedienelement in einem vorherigen Schritt.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht es, insbesondere das entgegengerichtete aktive Lenken der Hinterräder in Schritt c1), dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel schneller erreicht werden kann, insbesondere während eines Rangiervorganges.
  • Befindet sich das Gespann beispielsweise in einer Parkposition mit einem aktuellen Ist-Knickwinkel und soll es mittels eines Rangiermanövers in eine Rangierposition gebracht werden, die sich unter anderem durch einen definierten Soll-Knickwinkel auszeichnet, beispielsweise zur Vorbereitung eines Wendemanövers oder dergleichen, welches eben diesen Soll-Knickwinkel zur Durchführung erfordert, wobei der vorgegebene Soll-Knickwinkel und der aktuelle Ist-Knickwinkel voneinander abweichen, ermöglicht ein erfindungsgemäßes Verfahren ein schnelleres Erreichen des Soll-Knickwinkels, insbesondere mit einem kürzeren Rangierweg, insbesondere ein schnelleres Erreichen des Soll-Knickwinkels im Vergleich zu einem Rangiermanöver ohne eine aktive Lenkbewegung der Hinterräder.
  • Hierdurch kann, beispielweise wenn das Rangiermanöver ein „Hinüberschwenken“ des Anhängers von einer Seite der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs auf die andere Seite erfordert, beispielsweise von der rechten Seite der Mittellängsachse ausgehend von einem positiven aktuellen Ist-Knickwinkel auf die linke Seite der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs hin zu einem negativen Soll-Knickwinkel, in einigen Fällen der gewünschte Soll-Knickwinkel bereits bspw. nach 2m Rangierstrecke erreicht werden statt erst nach 3m. Folglich lässt sich somit ein Gespann, das gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden kann, insbesondere in der vorstehend beschriebenen Situation, auf engem Raum besser rangieren bzw. ermöglicht ein solches Gespann ein einfacheres Rangieren auf engerem Raum. Insbesondere lässt sich somit mit weniger Korrekturzügen die gewünschte Gespann-Position bzw. Orientierung erreichen.
  • Um den Soll-Knickwinkel möglichst schnell zu erreichen, wird bei einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) dabei besonders bevorzugt derart angesteuert, dass die aktiv lenkbaren Hinterräder vorzugsweise mit einem Radlenkwinkel-Betrag von wenigstens 1°, 1,5° oder 2° eingeschlagen werden, insbesondere mit einem Radlenkwinkel-Betrag von wenigstens 2,5°, 2,7°, 3°, 3,5° oder 4°, besonders bevorzugt jeweils mit dem maximal möglichen Radlenkwinkel. D.h. mit dem bei dem jeweiligen Zugfahrzeug jeweils maximal möglichen Radlenkwinkel, welcher insbesondere und je nach Fahrzeug bis zu oder genau 2,5°, 2,7°, 3°, 3,5°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8° oder bis zu 10° betragen kann.
  • Bevorzugt wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) dabei derart angesteuert, dass eine entgegengerichtete Radlenkbewegung der lenkbaren Hinterräder mit einem in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel und/oder in Abhängigkeit von dem Verhältnis von Ist-Knickwinkel zu Soll-Knickwinkel vordefinierten Wert bewirkt wird, und dies insbesondere unabhängig von einer Lenkbewegung der lenkbaren Vorderräder, besonders bevorzugt jeweils insbesondere derart, dass eine Radlenkbewegung der lenkbaren Hinterräder mit dem maximal möglichen Radlenkwinkel bewirkt wird.
  • Dabei hat es sich in vielen Fällen, insbesondere für viele Werte von Abweichungen zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel, insbesondere in Fällen, in denen die Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel einen definierten Mindestwert überschreitet, als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) derart angesteuert wird, dass eine zu den Vorderrädern entgegengerichtete Lenkbewegung der aktiv lenkbaren Hinterräder bewirkt wird, die vorzugsweise jeweils zu dem maximal möglichen Radlenkwinkel der lenkbaren Hinterräder führt.
  • In einigen Fällen kann aber auch eine andere Radlenkbewegung vorteilhafter sein, insbesondere eine weniger starke Radlenkbewegung. Beispielsweise kann es für bestimmte Werte der Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel und/oder für bestimmte Verhältnisse von Ist-Knickwinkel zu Soll-Knickwinkel vorteilhafter sein, wenn die Hinterrad-Lenkvorrichtung nicht unabhängig von der Vorderachse angesteuert wird, sondern abhängig von einer Lenkbewegung der Vorderräder. D.h., in einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel bzw. deren Verhältnis und in Abhängigkeit von der Lenkbewegung an der Vorderachse angesteuert wird, beispielsweise mit dem gleichen oder einem anderen vordefinierten, prozentualen Anteil des zu bewirkenden Radlenkwinkels vom maximalen Radlenkwinkel. D.h., werden die lenkbaren Vorderräder beispielsweise mit einem Radlenkwinkel eingeschlagen, der 40% des maximal möglichen Radlenkwinkels der Vorderräder beträgt, kann es in einigen Fällen vorteilhaft sein, wenn an der Hinterachse eine Radlenkbewegung mit einem Radlenkwinkel bewirkt wird, der 40% des maximal möglichen Radlenkwinkels der lenkbaren Hinterräder beträgt.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Hinterrad-Lenkvorrichtung dabei je nach Abweichung bzw. Verhältnis von Ist- Knickwinkel und Soll-Knickwinkel angesteuert wird, wobei es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, wenn ab einer bestimmten Mindestabweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel die Hinterrad-Lenkvorrichtung stets derart angesteuert wird, dass eine Radlenkbewegung der lenkbaren Hinterräder ihrem maximal möglichen Radlenkwinkel bewirkt wird.
  • Das gegenphasige Lenken der Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) führt ferner dazu, dass ein reversibler Knickwinkelbereich beim Betrieb des Gespanns vergrößert wird. Dies wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf das Rangierverhalten des Gespanns aus.
  • Unter dem „reversiblen Knickwinkelbereich“ wird dabei der Knickwinkelbereich verstanden, in welchem durch eine Rückwärtsfahrt mit einem geeigneten Lenkeinschlag an den lenkbaren Vorderrädern des Zugfahrzeugs des Gespanns noch eine Reduzierung des Knickwinkels möglich ist. D.h. in welchem der Knickwinkel ohne eine Vorwärtsfahrt des Gespanns reduziert werden kann. D.h. mit anderen Worten, ist ein aktueller Ist-Knickwinkel so groß, dass er außerhalb des reversiblen Knickwinkelbereichs liegt, kann der Knickwinkel nur noch durch eine Vorwärtsfahrt des Gespanns oder durch ein Abkoppeln des Anhängers und separates Rangieren reduziert werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht ferner, insbesondere das gleichgerichtete aktive Lenken der Hinterräder in Schritt c2), dass das Gespann einfacher an ein Hindernis herangefahren werden kann oder von einem Hindernis weg, insbesondere mit einem konstanten Ist-Knickwinkel.
  • Durch das gleichgerichtete aktive Lenken der Hinterräder in Schritt c2) kann das Gespann in einem sogenannten „Dackelgang“ auf das Hindernis zu bzw. vom Hindernis wegbewegt werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c2) dabei derart angesteuert, insbesondere derart gleichgerichtet zu den Vorderrädern, dass der Knickwinkel konstant bleibt, während das Gespann auf das Hindernis zu bzw. vom Hindernis wegbewegt wird.
  • Besonders bevorzugt wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c2) dabei derart angesteuert, insbesondere derart gleichgerichtet zu den Vorderrädern, dass sich das Gespann entlang einer Geraden auf das Hindernis zu oder von dem Hindernis wegbewegt und nicht auf einer Kreisbahn. Dies wird insbesondere durch eine entsprechende Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung bewirkt bzw. durch eine daraus entsprechend resultierende, aktive Lenkbewegung der Hinterräder, insbesondere im Verhältnis zur Lenkbewegung der Vorderräder. Besonders bevorzugt werden Hinterräder und Vorderräder dabei derart angesteuert, dass eine Bewegung des Gespanns bewirkt wird, welche in einer Parallelverschiebung der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs resultiert.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden in Schritt a) sowohl wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation, die einen aktuellen Ist-Knickwinkel charakterisiert, sowie eine Soll-Knickwinkelinformation, die den Soll-Knickwinkel vorgibt, ermittelt als auch eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll. Nach dem Auswerten der ermittelten Zustandsdaten in Schritt b) wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung besonders bevorzugt dann jeweils entsprechend gemäß Schritt c1) oder Schritt c2) angesteuert, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung besonders bevorzugt stets gemäß Schritt c2) angesteuert wird, wenn das Gespann gemäß der ermittelten Hindernis-Information auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll. D.h. besonders bevorzugt ist, wenn Schritt b) ergibt, dass sowohl die Bedingung zur Durchführung von Schritt c1) erfüllt ist als auch die Bedingung(en) für die Durchführung von Schritt c2), Schritt c2) höher priorisiert, so dass Schritt c2) durchgeführt wird.
  • In diesem Fall ermöglicht ein erfindungsgemäßes Verfahren in verschiedenen Situationen einen vorteilhaften Betrieb eines Gespanns, insbesondere ein einfacheres Rangieren des Gespanns.
  • Ein Zugfahrzeug eines Gespanns, das nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann, weist besonders bevorzugt jeweils eine lenkbare Vorderachse mit lenkbaren Vorderrädern und eine Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse mit aktiv lenkbaren Hinterrädern und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder auf. Ferner weist ein hierfür ausgebildetes Gespann, insbesondere das Zugfahrzeug, eine Zustandsermittlungseinrichtung auf, insbesondere eine Fahrzustandsermittlungseinrichtung, zum Ermitteln eines Zustands des Gespanns, insbesondere des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers. Des Weiteren weist ein solches Gespann, insbesondere das Zugfahrzeug, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der ermittelten Zustandsdaten und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung in Abhängigkeit von den ermittelten und ausgewerteten Zustandsdaten auf.
  • Ein „Gespann“ im Sinne der Erfindung ist eine Anordnung mit wenigstens einem Zugfahrzeug, insbesondere mit genau einem Zugfahrzeug, und mit wenigstens einem Anhänger, wobei das Zugfahrzeug und der Anhänger mechanisch derart miteinander gekoppelt sind, dass durch ein Bewegen des Zugfahrzeugs, insbesondere durch eine Vorwärtsfahrt und/oder durch eine Rückwärtsfahrt, ein Bewegen des Anhängers, insbesondere ein Schieben oder Ziehen des Anhängers, bewirkt werden kann.
  • Unter einem „Fahrzeug“ wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein mobiles Verkehrsmittel verstanden. Ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, besonders bevorzugt ein zweispuriges Kraftfahrzeug, insbesondere ein wenigstens zweiachsiges Fahrzeug.
  • Ein „Fahrzeug“ im Sinne der Erfindung kann aber auch ein einspuriges Fahrzeug sein, welches bevorzugt entsprechende Mittel und Einrichtungen aufweist, um sich selbstständig aufrecht zu halten, wie beispielsweise ein Motorrad mit einem Gyroskop und einer oder mehreren entsprechenden Steuereinrichtungen. Die Verwendung eines derartigen Fahrzeugs (eine entsprechende Ausgestaltung vorausgesetzt) ist beispielsweise in der Logistik denkbar und kann insbesondere dort vorteilhaft sein. Insbesondere beispielsweise in schmalen Gängen in einem Hochregallager, da sich mit einem einspurigen Fahrzeug eine erheblich geringere Fahrzeugbreite erreichen lässt als mit einem zweispurigen Fahrzeug.
  • Ein „Zugfahrzeug“ im Sinne der Erfindung ist ein Fahrzeug, das dazu ausgebildet ist, andere Fahrzeuge zu ziehen und/oder zu schieben, wobei das Fahrzeug dazu bevorzugt eine entsprechende, an seinem Fahrzeugheck angebrachte Anhängevorrichtung aufweist.
  • „Gekoppelt“ bedeutet im Sinne der Erfindung „miteinander in Wechselwirkung stehend, insbesondere mechanisch“, wobei zwei Bauteile, die miteinander gekoppelt sind, im Sinne der Erfindung dazu mechanisch miteinander verbunden sind, wobei die beiden Bauteile dabei jeweils direkt, d.h. unmittelbar, ohne zusätzliche Bauteile dazwischen, miteinander verbunden sein können, oder aber auch indirekt, d.h. mittelbar mit wenigstens einem weiteren Bauteil dazwischen.
  • Unter Lenken wird im Sinne der Erfindung das Bewirken einer Spuränderung eines Rades verstanden.
  • Unter „lenkbar“ wird im Sinne der Erfindung die Möglichkeit des Bewirkens einer Lenkbewegung verstanden. Ein lenkbares Rad eines Fahrzeugs bzw. einer Achse ist demnach ein Rad, dass derart bewegt werden kann, dass eine Lenkbewegung des Fahrzeugs bzw. der Achse bewirkt wird.
  • Unter „aktiv lenkbar“ wird im Sinne der Erfindung das Bewirken einer Lenkbewegung mittels einer Aktuatoreinrichtung verstanden, d.h. ein im Sinne der Erfindung aktiv lenkbares Rad ist ein Rad, welches mittels einer Aktuatoreinrichtung gelenkt werden kann.
  • Eine lenkbare Vorderachse ist dementsprechend eine Vorderachse mit lenkbaren Rädern, d.h. mit manuell lenkbaren Vorderrädern, wobei die Lenkeingabe insbesondere manuell über ein Lenkrad und eine mechanische Übertragungseinrichtung und/oder aktiv bzw. automatisch gesteuert mittels einer Aktuatoreinrichtung, beispielsweise mithilfe eines Elektromotors, aufgebracht werden kann.
  • Die Vorderachse eines Zugfahrzeugs für ein Gespann, das gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden kann, bzw. die Vorderachse eines erfindungsgemäßen Zugfahrzeugs, ist bevorzugt wenigstens eine manuell lenkbare Achse. Sie kann aber insbesondere zusätzlich auch eine aktiv lenkbare Achse sein. Grundsätzlich könnte die Vorderachse aber auch rein aktiv lenkbar sein.
  • Die Hinterachse des Zugfahrzeugs hingegen ist wenigstens aktiv lenkbar. D.h. Hinterräder können mittels der Hinterrad-Lenkvorrichtung aktiv gelenkt werden. Dazu weist die Hinterrad-Lenkvorrichtung besonders bevorzugt wenigstens einen Aktuator bzw. eine Aktuatorvorrichtung auf, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung, insbesondere die zugehörige Aktuatorvorrichtung, mit wenigstens einem Steuersignal ansteuerbar ist, bspw. in Abhängigkeit von einer durch einen Fahrer aufgebrachten Lenkeingabe und/oder in Abhängigkeit von einer ermittelten Fahrtrajektorie.
  • Die Hinterachse des Zugfahrzeugs kann dabei geringfügig aktiv lenkbar sein, wobei unter „zumindest geringfügig aktiv lenkbar“ im Sinne der Erfindung insbesondere das Bewirken einer Lenkbewegung, insbesondere einer Spuränderung, mit einem Radeinschlagwinkel von bis zu 15°, insbesondere von bis zu 10° oder bis zu 9°, 8°, 7°, 6°, 5°, 4°, 3,5°, 3° oder 2°, verstanden wird, während die lenkbare Vorderachse bevorzugt größere Radeinschlagwinkel ermöglicht, wie aktuell üblich insbesondere wenigstens 20°, 30° oder 40°. Grundsätzlich kann die lenkbare Hinterachse auch größere Radeinschlagswinkel ermöglichen, d.h. auch mehr als 15°. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Bereits mit einer geringfügig aktiv lenkbaren Hinterachse ermöglicht ein erfindungsgemäßes Verfahren ein einfacheres Rangieren eines Gespanns.
  • Ein Zugfahrzeug weist dabei wenigstens eine lenkbare Hinterachse auf, wobei das Zugfahrzeug auch mehrere Hinterachsen aufweisen kann, sowohl mehrere, nicht aktiv lenkbare Hinterachsen als auch mehrere, aktiv lenkbare Hinterachsen.
  • Eine Zustandsermittlungseinrichtung weist bevorzugt eine oder mehrere Sensoreinrichtungen auf, wobei die Zustandsermittlungseinrichtung insbesondere dazu ausgebildet und eingerichtet ist, einen aktuellen Ist-Knickwinkel zu erfassen. Dazu kann das Gespann, insbesondere das Zugfahrzeug, beispielsweise einen entsprechend im Kugelkopf der Deichsel angebrachten Drehwinkelsensor bzw. Verdrehungssensor aufweisen und/oder eine entsprechend zur Ermittlung eines Ist-Knickwinkels ausgebildete und eingerichtete Kameraeinrichtung oder eine sonstige Sensoreinrichtung oder eine Kombination daraus, die eine Erfassung des Ist-Knickwinkels ermöglicht.
  • Alternativ oder zusätzlich ist die Zustandsermittlungseinrichtung ferner dazu ausgebildet, eine Hindernis-Information zu erfassen bzw. zu ermitteln, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll.
  • Unter einer „Hindernis-Information“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dabei jegliche Information verstanden, welche den oben genannten Zweck erfüllt. D.h. welche dazu geeignet ist, zu bestimmen, ob das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt werden soll. Eine Hindernis-Information kann eine einzige Zustandsgröße sein, beispielsweise ein entsprechendes Signal, welches die Signalinformation trägt: „Gespann auf Hindernis zu bewegen“ oder „Dackelgang aktivieren“. Eine Hindernis-Information kann aber auch ein Satz von Zustandsdaten umfassen, beispielsweise Umgebungsinformationen, Fahrzustandsdaten wie beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, Lenkradwinkel, Radlenkwinkel der Vorderräder oder dergleichen.
  • Ein „Hindernis“ im Sinne der Erfindung muss dabei kein Hindernis im eigentlichen Sinne sein, sondern kann insbesondere auch ein Bereich in der Umgebung des Gespanns sein, in den das Gespann nicht eindringen darf bzw. mit dem das Gespann nicht kollidieren darf. Ein Hindernis kann somit beispielsweise auch eine Begrenzungslinie einer Parkbucht auf einer im Wesentlichen ebenen und nicht durch tatsächliche Hindernisse wie Bordsteinkanten, Pfeiler etc. begrenzten Parkplatzfläche sein oder dergleichen. Die Begrenzungslinie muss dabei auch nicht real existieren. Sie kann auch virtuell, beispielweise durch Positionsdaten, definiert sein. Ein „Hindernis“ im Sinne der Erfindung kann auch ein „Zielkorridor“ sein, sowohl ein realer, durch tatsächliche Gegenstände definierter Korridor oder ein „virtueller“, d.h. nur durch Daten
  • D.h. mit anderen Worten, ein „Hindernis“ im Sinne der Erfindung kann neben einem physischen, realen Hindernis wie beispielsweise einer Mauer, einem Pfeiler, einer Bordsteinkante, einem anderen Fahrzeug oder dergleichen auch eine Begrenzungslinie oder eine Sperrfläche oder dergleichen sein, d.h. ein „verbotener Bereich“, in den das Gespann nicht bewegt werden darf. Der „verbotene Bereich“ bzw. das „Hindernis“ muss dabei nicht real existieren, sondern kann auch virtuell vorgegeben sein, beispielsweise durch Positionsdaten. Hierdurch lässt sich das Gespann nicht nur besonders einfach an reale „Hindernisse“ heran- oder von diesen wegbewegen. Die Verwendung virtueller Hindernisse ermöglicht außerdem ein gezieltes Positionieren des Gespanns an Orten/Positionen, an denen keine realen „Hindernisse“ existieren, wie beispielsweise auf freien Parkflächen oder in Fällen, in denen ein Hindernis nicht korrekt erkannt wird, aber ein gezieltes Positionieren des Gespanns gewünscht ist.
  • Besonders bevorzugt ist die Zustandsermittlungseinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet, wenigstens eine Umgebungsinformation zu erfassen, insbesondere ob sich in der Umgebung ein Hindernis befindet. Hierzu kann das Gespann, d.h. das Zugfahrzeug und/oder der Anhänger, beispielsweise eine oder mehrere entsprechende Umfeld-Sensoreinrichtungen wie Ultraschallsensoreinrichtungen, Radarsensoreinrichtungen oder dergleichen oder eine Kombination von Sensoreinrichtungen aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Zustandsermittlungseinrichtung in diesem Fall ferner, insbesondere zusätzlich, auch dazu ausgebildet, zu ermitteln, beispielsweise anhand eines von einem Fahrer aufgebrachten Lenkwinkels, ob das Gespann auf das Hindernis zu oder weg bewegt werden soll (sofern ein Hindernis in der Umgebung erkannt worden ist).
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann, insbesondere wenn ein reales Hindernis nicht korrekt erkannt worden ist, was beispielsweise durch eine Visualisierung oder Animation der Fahrbewegung des Gespanns gemäß Schritt c2) relativ zum erkannten „Hindernis“ vor der Durchführung von Schritt c2) kenntlich bzw. überprüfbar gemacht werden kann, durch eine Bedieneingabe ein virtuelles „Hindernis“ definiert werden, besonders bevorzugt durch eine manuelle Bedieneingabe einer Person, wie beispielsweise einem Fahrer. Besonders bevorzugt kann ein „Hindernis“ unabhängig von einer fehlerhaften Erkennung definiert werden, d.h. insbesondere jeweils im Bedarfsfall. Dies ermöglicht eine manuelle Auswahl eines „Dackelgang-Modus“ und damit einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Gespanns. Insbesondere eröffnet dies vorteilhafte und einfach durchzuführende Rangiermöglichkeiten.
  • Die Auswerteeinrichtung eines Gespanns ist bevorzugt nicht nur zum Auswerten der ermittelten Zustandsdaten und zum Erzeugen eines Steuersignals zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung ausgebildet und eingerichtet, sondern bevorzugt außerdem auch zum Ausgeben und/oder Übermitteln des wenigstens einen Steuersignals an die Steuerungseinrichtung.
  • Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere zur Ausgabe eines Signals, insbesondere eines Stellsignals, an die Hinterrad-Lenkvorrichtung ausgebildet, insbesondere an eine Aktuatoreinrichtung der Hinterrad-Lenkvorrichtung.
  • Die Auswerte- und Steuerungseinrichtungen können dabei eine gemeinsame Einrichtung sein, oder aber getrennt ausgebildet sein, wobei wenn sie gemeinsam ausgebildet sind, eine derartige Auswerte- und Steuerungseinrichtung insbesondere zur Ausgabe eines Signals an die Hinterrad-Lenkvorrichtung, insbesondere an deren Aktuatoreinrichtung, ausgebildet und eingerichtet ist.
  • Grundsätzlich können die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuerungseinrichtung bzw. eine gemeinsam ausgebildete Auswerte- und Steuerungseinrichtung statt insbesondere dem Zugfahrzeug zugeordnet zu sein, alternativ aber auch dem Anhänger zugeordnet sein oder beispielsweise einer externen Komponente in einem mit dem Gespann, insbesondere dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger, kommunikationsverbundenen oder kommunikationsverbindbaren Netzwerk, beispielsweise einem Tablet, Laptop, PC oder Smartphone.
  • In einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) bzw. c2) dabei jeweils stets nur derart angesteuert, dass sichergestellt ist, dass ein sich einstellender Ist-Knickwinkel bzw. dessen Betrag kleiner ist als ein zulässiger Maximal-Knickwinkel bzw. dessen Betrag. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Kollision zwischen Zugfahrzeug und Anhänger vermieden werden. Besonders bevorzugt kann der zulässige Maximal-Knickwinkel dazu, insbesondere jeweils für einen Knickwinkel nach links und rechts, in der Auswerte- und/oder der Steuerungseinrichtung hinterlegt werden, insbesondere als ein Grenzwert.
  • In einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt a) ferner ein Betriebsmodus des Gespanns ermittelt und vor Schritt c1) und/oder c2) bevorzugt außerdem mithilfe des ermittelten Betriebsmodus geprüft, insbesondere in Schritt b) oder einem weiteren Schritt, vorzugsweise mittels der Auswerteeinrichtung, ob sich das Gespann in einem vordefinierten Betriebszustand befindet. Besonders bevorzugt wird Schritt c1) und/oder c2) im weiteren Verlauf des Verfahrens dabei nur durchgeführt, wenn sich das Gespann in einem vordefinierten Betriebszustand befindet. D.h. Schritt c1) und/oder c2) werden insbesondere in Abhängigkeit von der/den ermittelten Zustandsdaten und den erfüllten oder nicht-erfüllten Betriebsmodus-Bedingung(en) ausgeführt.
  • Unter einem „vordefinierten Betriebszustand“ wird dabei insbesondere ein Zustand des Gespanns verstanden, in welchem ein oder mehrere Zustandsgrößen eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen erfüllen und sich das Gespann somit in einem vordefinierten Zustand befindet, insbesondere in einem von mehreren vordefinierten Zuständen, und/oder wenn aktuell ein definiertes Fahrmanöver durchgeführt wird und/oder nachfolgend ein definiertes Fahrmanöver durchgeführt werden soll.
  • Dazu können neben den in Schritt a) genannten Zustandsgrößen insbesondere weitere Zustandsgrößen erfasst werden, beispielsweise ebenfalls in Schritt a) oder in wenigstens einem weiteren bzw. zusätzlichen Schritt vor oder nach Schritt a).
  • Eine oder mehrere weitere Zustandsgrößen können beispielsweise eine Fahrgeschwindigkeit, eine Ganginformation (z.B. „Rückwärtsgang eingelegt?“), ein Fahrerassistenzsystemzustand (Anhängerassistent-Betriebsmodus, Parkmanöverassistent-Betriebsmodus), ein Abstand zu einem Hindernis (erhältlich beispielsweise mittels einer entsprechenden Abstandssensoreinrichtung) oder dergleichen sein.
  • In einer insbesondere vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird Schritt c1) oder c2) jeweils nur durchgeführt, wenn sich das Gespann in einem Anhängerassistent-Aktiv-Betriebsmodus befindet, d.h. wenn ein vorhandener Anhängerassistent aktiv ist. D.h., Schritt c1) und/oder Schritt c2) werden bevorzugt jeweils nur durchgeführt, wenn sich das Gespann im Anhängerassistent-Aktiv-Betriebsmodus befindet.
  • Der Anhängerassistent bzw. eine entsprechende Anhängerassistenzfunktion ist dabei besonders bevorzugt aktiv, wenn diese durch eine Bedieneingabe eines Fahrers (zuvor) aktiviert worden ist und/oder aufgrund einer eingetretenen Bedingung bzw. aufgrund des Eintretens eines vordefinierten Zustands automatisch aktiviert worden ist.
  • Durch die Kopplung bzw. Verknüpfung mit einem Betriebsmodus bzw. einer Betriebsmodus-Bedingung kann auf einfache Art und Weise beispielsweise sichergestellt werden, dass eine Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung zugunsten eines einfachen Rangierens nicht fälschlicherweise in einer normalen Fahrsituation erfolgt, oder wenn eine Unterstützung beim Rangieren in dieser Art beispielsweise gar nicht gewünscht ist, sondern nur erfolgt, wenn diese auch explizit angefordert wird.
  • Anhängerassistenten bzw. entsprechende Assistenzfunktionen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, wobei im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Anhängerassistent bzw. eine Anhängerassistenzfunktion insbesondere eine Vorrichtung oder ein System bzw. eine Funktion ist, welche dazu ausgebildet ist, einem Fahrer eines Gespanns zu assistieren, insbesondere diesen zu unterstützen. Die Unterstützung kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch eine oder mehrere Anzeigen mit (Handlungs-)Anweisungen („Schlagen Sie das Lenkrad 30° nach links ein!“, „Legen Sie den Rückwärtsgang ein!“, „Fahren Sie im Schritttempo rückwärts!“), Hinweisen, oder Warnungen und/oder beispielsweise durch eine teilautomatisierte oder vollautomatisierte Ansteuerung einer oder mehrerer Komponenten, wie beispielsweise des Elektromotors einer elektrischen Vorderrad-Lenkvorrichtung, so dass beispielsweise ein entsprechender, geeigneter Lenkeinschlag der Vorderräder während einer Rangierfahrt bewirkt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt a) zusätzlich eine Ganginformation ermittelt, welche insbesondere in Schritt b) zusätzlich ausgewertet wird. Besonders bevorzugt wird insbesondere Schritt c1) nur durchgeführt, wenn eine Auswertung der ermittelten Ganginformation in Schritt b) ergeben hat, dass ein bestimmter Gang eingelegt ist, beispielsweise allgemein ein Rückwärtsgang oder bei einem Personenkraftwagen beispielsweise ein erster Gang oder ein zweiter Gang oder bei einem Nutzfahrzeug beispielsweise ein erster, zweiter, dritter oder vierter Gang.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt a) zusätzlich eine Fahrgeschwindigkeit ermittelt, welche insbesondere in Schritt b) zusätzlich ausgewertet wird. Besonders bevorzugt wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung dabei insbesondere auch dann erfindungsgemäß angesteuert, d.h. gemäß Schritt c1) und/oder gemäß Schritt c2), wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit einen definierten Schwellwert unterschreitet bzw. in einem definierten Schwell-Geschwindigkeitsbereich liegt, wobei es vom aktuellen Zustand des Gespanns abhängt, ob eine gleichgerichtete oder entgegengerichtete aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt wird bzw. Schritt c1) oder Schritt c2) durchgeführt wird.
  • Der Schwellwert für die Fahrgeschwindigkeit liegt dabei besonders bevorzugt bei 10 km/h oder darunter, vorzugweise bei 5 km/h oder bei 4 km/h oder 3,5 km/h oder 3 km/h. Eine untere Grenze eines entsprechenden Schwell-Geschwindigkeitsbereichs liegt etwa bei 5 km/h oder bei 4 km/h oder 3,5 km/h, 3 km/h, 2 km/h, 1 km/h, 0,5 km/h oder sogar 0 km/h. Eine obere Grenze etwa bei 10 km/h, 15km/h oder 20 km/h.
  • Dies ermöglicht auch bei sehr geringen Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere in einigen Fällen sogar bis zum Stillstand (eine entsprechende Ausgestaltung des Zugfahrzeugs, insbesondere dessen Hinterachse vorausgesetzt) ein verbessertes, insbesondere einfacheres Rangieren des Gespanns. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn auch im Stand, d.h. im Fahrzeugstillstand, eine Lenkbewegung der lenkbaren Hinterräder bewirkbar ist. Gegebenenfalls können zusätzliche Maßnahmen, beispielweise eine größere Bauteildimensionierung (d.h. die Verwendung von Bauteilen, die größere Kräfte und Momente abstützen können) zur Abstützung der dabei (an der Hinterachse) auftretenden Lenkkräfte und/oder eine spezielle Ausgestaltung des Lenkgetriebes an der Hinterachse erforderlich sein.
  • Besonders bevorzugt wird ein erfindungsgemäßes Verfahren oberhalb von einer Fahrgeschwindigkeit von 20 km/h nicht mehr durchgeführt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann grundsätzlich aber auch nur bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von 15 km/h oder 10 km/h durchgeführt werden.
  • Eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung für ein Gespann ist insbesondere zur Verwendung in einem Zugfahrzeug für ein Gespann ausgebildet und ferner dazu ausgebildet und eingerichtet, wenigstens eine Zustandsinformation zu empfangen und auszuwerten, insbesondere mithilfe einer Zustandsermittlungseinrichtung ermittelte Zustandsdaten.
  • Eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet und eingerichtet ist, wenigstens Schritt b) durchzuführen und ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder eines Zugfahrzeugs zu erzeugen, welches eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn ein Ist-Knickwinkelinformation sowie eine Soll-Knickwinkelinformation empfangen worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel und ein aktueller Ist-Knickwinkel voneinander abweichen, oder welches eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkt, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn eine Hindernis-Information empfangen worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll.
  • Bevorzugt kann die Auswerteeinrichtung dabei das Steuersignal jeweils in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel erzeugen, besonders bevorzugt je nach Situation, insbesondere je nach Abweichung, unabhängig oder abhängig von einer Lenkbewegung und/oder einem Soll-Radlenkwinkel der Vorderräder.
  • Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung dabei ein Steuersignal erzeugen, dass eine entgegengerichtete Radlenkbewegung der lenkbaren Hinterräder mit maximal möglichem Radlenkwinkel bewirkt, insbesondere wenn die Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel einen definierten Mindestwert überschreitet.
  • Alternativ oder zusätzlich, insbesondere für einen bestimmten Wertebereich der Abweichung zwischen Ist-Knickwinkel und Soll-Knickwinkel, kann die Auswerteeinrichtung ein Steuersignal in Abhängigkeit von einer Lenkbewegung der lenkbaren Vorderräder erzeugen.
  • Bevorzugt ist eine Auswerteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet, ermittelte Zustandsdaten eines Zugfahrzeugs und/oder eines Anhängers eines Gespanns zu empfangen und auszuwerten und insbesondere zu prüfen, ob die Bedingung zur Durchführung von Schritt c1) und/oder c2) erfüllt sind, und falls ja, ein entsprechendes Steuersignal zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs für ein Gespann zur Durchführung von Schritt c1) bzw. c2) zu erzeugen und optional auch auszugeben.
  • Insbesondere ist eine Auswerteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet, die Hinterrad-Lenkvorrichtung derart anzusteuern, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkbar ist oder bewirkt wird, die gleichgerichtet oder entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, je nachdem, ob Schritt c1) oder c2) durchgeführt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Auswerteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auswerteinrichtung das erzeugte Steuersignal insbesondere an eine entsprechende Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs ausgeben. Optional kann die Auswerteinrichtung auch zum Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs gemäß Schritt c1) und/oder c2) ausgebildet sein und insbesondere als eine kombinierte Auswerte- und Steuerungseinrichtung ausgebildet sein und bevorzugt ferner bereits ein Stellsignal erzeugen und ausgeben.
  • Die Auswerteeinrichtung kann aber dazu ausgebildet sein, mit einer separaten Steuerungseinrichtung zusammenzuwirken, insbesondere kommunikationsverbunden (signal- und datenverbunden) zu werden.
  • Ein Zugfahrzeug für ein Gespann gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine lenkbare Vorderachse mit lenkbaren Vorderrädern und eine Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse mit aktiv lenkbaren Hinterrädern und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder auf, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung des Zugfahrzeugs derart ansteuerbar ist, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder bewirkbar ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist insbesondere als Zugfahrzeug ausgebildet und dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung aufweist und/oder für die Verwendung in einem Gespann ausgebildet ist, dass zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
  • Ein Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, wenigstens Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen bzw. ein Verfahren auszuführen, dass wenigstens Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst, wobei wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation sowie eine Soll-Knickwinkelinformation ausgewertet wird und/oder eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll, und wobei mittels des Steuersignals, welches als Ergebnis erzeugt wird, eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder einer Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs, insbesondere eines erfindungsgemäßen Zugfahrzeugs, bewirkbar ist, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn eine Ist-Knickwinkelinformation sowie eine Soll-Knickwinkelinformation ausgewertet worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel und ein aktueller Ist-Knickwinkel voneinander abweichen, oder eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder ist, wenn eine Hindernis-Information ausgewertet worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll.
  • Ein vorteilhaftes Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
  • Ein erfindungsgemäßes, computerlesbares Speichermedium ist dadurch gekennzeichnet, dass auf diesem ein erfindungsgemäßes Computerprogramm gespeichert ist.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können.
  • Sämtliche der hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten dabei, auch wenn sie, um Wiederholungen zu vermeiden jeweils nur einmal beschrieben sind, jeweils nicht nur im Zusammenhang mit dem Erfindungsaspekt, in dem sie beschrieben sind, d.h. bspw. nicht nur für ein erfindungsgemäßes Verfahren, sondern jeweils auch entsprechend angepasst für die anderen Erfindungsaspekte, d.h. für eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung und für ein erfindungsgemäßes Zugfahrzeug sowie für ein erfindungsgemäßes Computerprogramm und für ein erfindungsgemäßes computerlesbares Speichermedium, sofern dies technisch möglich, d.h. technisch ausführbar ist.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Figuren schematisch dargestellt ist. 1 zeigt ein Flussdiagramm zu einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 zeigt schematisch die Ansteuerung gemäß Schritt c1) eines erfindungsgemäßen Verfahrens während des Betriebs eines Gespanns mit einem erfindungsgemäßen Zugfahrzeug und 3 verdeutlicht die Vergrößerung des reversiblen Knickwinkelbereichs durch eine erfindungsgemäße, entgegengerichtete Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung gemäß Schritt c1). 4 zeigt schematisch die Ansteuerung gemäß Schritt c2) eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt ein Flussdiagramm zu einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Gespanns 10 (vgl. 2 bis 4) mit einem Zugfahrzeug 11 und einem mit dem Zugfahrzeug 11 gekoppelten Anhänger 12, wobei das Zugfahrzeug 11 eine lenkbare Vorderachse 13 mit lenkbaren Vorderrädern 13A und 13B und einer hier nicht separat dargestellten Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder 13A und 13B aufweist sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse 14 mit aktiv lenkbaren Hinterrädern 14A und 14B und einer ebenfalls nicht dargestellten Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder 14A und 14B.
  • Bei diesem Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden dabei nach einem Startschritt S0 in einem ersten Schritt S1 gemäß Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens Zustandsdaten des Gespanns 10 ermittelt. Die Zustandsdaten werden dabei mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Zustandsermittlungseinrichtung erfasst bzw. ermittelt, welche bei den gezeigten Beispielen dem Zugfahrzeug 11 zugeordnet ist, d.h. Teil des Zugfahrzeugs 11 ist.
  • Dabei werden wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation α1, die einen aktuellen Ist-Knickwinkel α1 charakterisiert (vgl. 2 und 3), sowie eine Soll-Knickwinkelinformation α2 und ferner eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann 10 auf ein Hindernis 15 (vgl. 3) zu oder von einem Hindernis 15 wegbewegt wird oder werden soll, ermittelt.
  • In diesem Fall ist die Ist-Knickwinkelinformation α1 dabei der aktuelle, mittels eines Verdrehsensors im Kugelkopf der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs gemessene Ist-Knickwinkel α1 und die Soll-Knickwinkelinformation α2 ein von einem Fahrer des Gespanns mittels einer Bedieneingabe vorgegebener Soll-Knickwinkel α2.
  • Die Hindernis-Information ist insbesondere eine mittels einer Umgebungssensoreinrichtung ermittelte Information, insbesondere ein Hüllvolumen eines Hindernisses 15 mit einer Position relativ zum Gespann.
  • Bei diesem Beispiel werden ferner außerdem noch eine Fahrgeschwindigkeit des Gespanns 10 und eine Ganginformation in Schritt S1 erfasst. Ferner werden Betriebsmodusdaten erfasst, anhand derer der Betriebsmodus des Gespanns 10 bestimmbar ist.
  • In den nachfolgenden Schritten S2 bis S6 werden die ermittelten Zustandsdaten mittels einer Auswerteeinrichtung gemäß Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgewertet, wobei im Folgenden eine mögliche Durchführung der Auswertung im Folgenden erläutert wird.
  • In einem Schritt S3 wird bei diesem Ausführungsbeispiel anhand der ermittelten Zustandsdaten zunächst geprüft, ob sich das Gespann in einem Anhängerassistent-Aktiv-Betriebsmodus befindet. Ist dies der Fall werden anschließend die Schritte S4 und S5 durchgeführt. Ist dies nicht der Fall, wird in wieder mit Schritt S1 begonnen. Alternativ könnte auch Schritt S7 durchgeführt werden und die Hinterrad-Lenkvorrichtung beispielsweise mit einem Soll-Lenkwinkel für die Hinterräder von 0° (entspricht der Geradeausstellung) angesteuert werden oder anderweitig, beispielsweise gemäß eines Normalbetriebs.
  • In einem nachfolgenden Schritt S4 wird bei diesem Beispiel anschließend geprüft, ob die Bedingungen zur Durchführung von Schritt c1) eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt sind, wobei insbesondere anhand der in Schritt S1 ermittelten und in Schritt S2 ausgewerteten Ist-Knickwinkelinformation α1 sowie der Soll-Knickwinkelinformation α2 geprüft wird, ob ein vorgegebener Soll-Knickwinkel α2 und ein aktueller Ist-Knickwinkel α1 und mehr als einen vordefinierten Mindestwert voneinander abweichen.
  • In einem weiteren Schritt S5 wird bei diesem Ausführungsbeispiel, in vorteilhafter Weise parallel zu Schritt S4, geprüft, ob die Bedingungen für Schritt c2) eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt sind. Dabei wird insbesondere anhand der in Schritt S1 ermittelten und in Schritt S2 ausgewerteten Hindernis-Information geprüft, ob das Gespann auf ein Hindernis 15 zu oder von einem Hindernis 15 wegbewegt wird oder werden soll.
  • Sind die Bedingungen für Schritt c1) gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt und/oder die Bedingungen für die Durchführung von Schritt c2), wird Schritt S6 durchgeführt. Andernfalls werden neue Zustandsdaten erfasst und es wird erneut von Schritt S1 begonnen. Alternativ könnte nun auch Schritt S7 durchgeführt werden und die Hinterrad-Lenkvorrichtung beispielsweise mit einem Soll-Lenkwinkel für die Hinterräder von 0° (entspricht der Geradeausstellung) angesteuert werden oder anderweitig, beispielsweise gemäß eines Normalbetriebs.
  • Sind sowohl die Bedingungen zur Durchführung von Schritt c1) eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt als auch die Bedingungen zur Durchführung von Schritt c2), werden in Schritt S6 zunächst die Ergebnisse der beiden Schritte S4 und S5 ausgewertet, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn sowohl die Bedingungen für Schritt c1) als auch die Bedingungen für Schritt c2) erfüllt sind, Schritt c2) eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, da Schritt c2) bei diesem Beispiel höher priorisiert ist.
  • Eine gleichzeitige Durchführung von c1) und c2) ist definitionsbedingt nicht möglich, da nicht gleichzeitig eine Lenkbewegung der aktiv lenkbaren Hinterräder 14A und 14B bewirkt werden kann, welche sowohl entgegengerichtet zu Lenkbewegung der Vorderräder 13A und 13B ist als auch gleichgerichtet.
  • Alternativ ist aber auch denkbar, dies nicht grundsätzlich automatisch derart vorzusehen, sondern beispielsweise durch eine Person, beispielsweise einen Fahrer des Gespanns 10, eine manuelle Auswahl vornehmen zu lassen, welcher der beiden erfindungsgemäßen c)-Schritte durchgeführt werden soll, c1) oder c2).
  • In Schritt S6 wird bei diesem Ausführungsbeispiel ferner geprüft, ob weitere erforderliche Bedingungen zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung erfüllt sind, wobei in diesem Fall insbesondere geprüft wird, ob sich das Gespann 10 in einem vordefinierten Geschwindigkeitsbereich befindet.
  • Dazu wird die ebenfalls in Schritt S1 ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Gespanns 10 ausgewertet, wobei sich das Gespann 10 in einem vordefinierten, zulässigen Geschwindigkeitsbereich zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung befindet, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit in einem Bereich von 0-10 km/h liegt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in Schritt S6 ferner anhand der in Schritt S1 ermittelten Ganginformation geprüft, wenn zuvor in Schritt S6 ermittelt worden ist, dass die Bedingungen zur Durchführung von Schritt c2) erfüllt sind und Schritt c2) durchzuführen ist, ob außerdem ein bestimmter Gang, beispielsweise ein Rückwärtsgang oder der erste Gang, eingelegt ist. Ist dies nicht der Fall wird trotz der eigentlich erfüllten Bedingung für die Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung nach Schritt c2) keine derartige, erfindungsgemäße Ansteuerung ausgelöst, sondern vielmehr ebenfalls wieder mit Schritt S1 begonnen.
  • Sind jedoch sämtliche Voraussetzung zur aktiven Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung vorhanden, wird ein entsprechendes Steuersignal zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung erzeugt, insbesondere mittels einer entsprechenden Steuereinrichtung, wobei das Steuersignal dazu eingerichtet ist, die Hinterrad-Lenkvorrichtung gemäß des Ergebnisses der Schritte S2 bis S6, welche dem Verfahrensschritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen, anzusteuern.
  • Im nachfolgenden Schritt S7 erfolgt dann, sofern die vorbeschriebenen Bedingungen erfüllt sind, die Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfindungsgemäß entweder gemäß Schritt c1) derart, dass eine definierte aktive Lenkbewegung der Hinterräder 14A und 14B bewirkt wird, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder 13 ist (vgl. 2 und 3), oder gemäß Schritt c2) derart, dass eine definierte aktive Lenkbewegung der Hinterräder 14A und 14B bewirkt wird, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder 13A und 13B ist (vgl. 4).
  • 2 zeigt ein Gespann 10 mit einem Zugfahrzeug 11 und einem mit diesem gekoppelten Anhänger 12, wobei das Zugfahrzeug 11 eine Vorderachse 13 mit lenkbaren Vorderrädern 13A und 13B sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse 14 mit aktiv lenkbaren Hinterrädern 14A und 14B aufweist. Das Gespann 10 ist nach einem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorbeschrieben betreibbar, wobei die durchgezogenen Linien einen Ausgangszustand kennzeichnen, in dem das Gespann 10 zwischen einer Geraden in Verlängerung der Längsmittelachse L des Zugfahrzeug 11 nach hinten über das Fahrzeugheck hinaus und dem Anhänger 12 einen Ist-Knickwinkel α1 aufweist, welcher ein anderes Vorzeichen aufweist als der zugehörige, vorgegebene Soll-Knickwinkel α2, der beispielsweise mithilfe einer Bedieneingabevorrichtung vom Fahrers in einem Anhängerassistent-Aktiv-Betriebsmodus vorgegeben worden ist. Die gestrichelten Linien stellen den gewünschten Zielzustand des Gespanns 10 dar, welcher ausgehend von dem mittels der durchgezogenen Linien dargestellten Zustand des Gespanns 10 durch ein Rangiermanöver, insbesondere durch ein Rückwärtsfahr-Rangiermanöver, hergestellt werden soll, beispielsweise zur Vorbereitung auf ein weiteres, folgendes Fahrmanöver, wie beispielsweise ein Einparken in eine entsprechende Parklücke oder dergleichen.
  • Das zuvor anhand von 1 beispielhaft erläuterte erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Gespanns 10 führt aufgrund der gezielten Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung dazu, insbesondere aufgrund des entgegengerichteten Lenkens der Hinterräder 14A und 14B mit maximalem Radlenkwinkel entgegengesetzt zu einer Lenkbewegung der Vorderräder 13A und 13B, insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt, dass der vorgegebene Soll-Knickwinkel α2 schneller erreicht wird im Vergleich zu einem Rangiermanöver mit gleicher Lenkbewegung der Vorderräder 13A und 13B jedoch mit nicht erfindungsgemäß angesteuerten Hinterrädern 14A und 14B. Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung kann insbesondere schneller ein „Hinüberschwenken“ des Anhängers von einer Seite der Mittellängsachse des Zugfahrzeugs, beispielsweise von rechts mit einem positiven Ist-Knickwinkel α1, auf die andere Seite der Mittellängsachse, in diesem Fall nach links zu einem negativen Soll-Knickwinkel α2, bis zum vorgegebenen Soll-Knickwinkel α2 erreicht werden.
  • Insbesondere kann durch das entgegengerichtete Mitlenken der Hinterräder 14A und 14B erreicht werden, dass ein kürzerer Rangierweg zum Erreichen des Soll-Knickwinkels α2 erforderlich ist. Dies ermöglicht ein Rangieren auf engerem Raum bzw. ein einfacheres Rangieren.
  • Um den Soll-Knickwinkel α2 möglichst schnell zu erreichen, wird bei einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wie hier dargestellt die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Schritt c1) dabei vorliegend, da die Mindest-Abweichung überschritten ist, so angesteuert, dass die aktiv lenkbaren Hinterräder dabei mit dem maximal möglichen Radlenkwinkel eingeschlagen werden. D.h. mit dem bei dem Zugfahrzeug 11 maximal möglichen Radlenkwinkel.
  • Die entgegengerichtete Ansteuerung der Hinterräder 14A und 14B hat dabei nicht nur den Vorteil, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel α2 schneller erreicht wird, sondern hat außerdem den Vorteil, dass ein reversibler Knickwinkelbereich αrev1 auf αrev2 vergrößert werden kann, was schematisch in 3 dargestellt ist. Die gestrichelten Linien kennzeichnen dabei den reversiblen Knickwinkelbereich αrev1, der ohne eine erfindungsgemäße Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung gemäß Schritt c1) im unteren Geschwindigkeitsbereich zur Verfügung steht, während die durchgezogenen Linien den mit einer erfindungsgemäßen Ansteuerung gemäß Schritt c1) zur Verfügung stehenden reversiblen Knickbereich arev2 kennzeichnen.
  • 4 zeigt das Ergebnis einer erfindungsgemäßen Ansteuerung gemäß Schritt c2) eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die durchgezogenen Linien den Ausgangszustand des Gespanns 10 darstellen. Die gestrichelten Linien sollen die Zielposition des Gespanns 10 symbolisieren.
  • In diesem Fall ist es das Ziel, das Gespann 10 am Hindernis 15, das beispielsweise eine Mauer oder dergleichen sein kann, wobei das Hindernis 15 insbesondere mithilfe einer Umfeldsensorik vom Zugfahrzeug 11 des Gespanns erkannt worden ist und als Hindernis-Information ausgewertet worden ist, wegzubewegen, um ein Rangieren zu ermöglichen, wobei sich, insbesondere in Verbindung mit anderen Daten, insbesondere in Verbindung mit dem Lenkwinkel an den Vorderrädern 13A und 13B, ergeben hat, dass das Gespann 10 vom Hindernis 15 wegbewegt werden soll.
  • Um dies bestmöglich zu erreichen werden die Hinterräder 14A und 14B erfindungsgemäß gleichgerichtet zu den Vorderrädern 13A und 13B gelenkt, auch wenn sich das Gespann 10 in einem unterem Geschwindigkeitsbereich bewegt, in dem es normalerweise üblich ist, die aktiv lenkbaren Hinterräder 14A und 14B zur Reduzierung des Wendekreises entgegengerichtet zu den Vorderrädern 13A und 13B einzuschlagen.
  • Die gleichgerichtete Lenkbewegung der Hinterräder 14A und 14B führt dazu, dass das Zugfahrzeug 11 im sogenannten „Dackelgang“ bewegt wird, wobei sich wie in 4 dargestellt, bei einer besonders bevorzugten Ansteuerung der Hinterräder 14A und 14B relativ zu den Vorderrädern 13A und 13B eine Bewegung des Gespanns 10 ergibt, bei welcher eine Längsmittelachse L des Zugfahrzeugs 11 im Ergebnis lediglich parallel verschoben wird, was durch den Pfeil in der Mitte des Bildes symbolisiert sein soll.
  • Mittels einer derartigen Ansteuerung kann das Gespann 10 auf einer kurzen Rangierstrecke in vorteilhafter Weise von einem Hindernis 15 weg oder auf ein Hindernis 15 zu bewegt werden (je nach Lenkrichtung der Räder 13A, 13B bzw. 14A, 14B sowie der Fahrtrichtung - vorwärts oder rückwärts).
  • Besonders bevorzugt werden die Hinterräder 14 an 14 B dabei derart angesteuert, dass ein Ist-Knickwinkel α1 dabei konstant bleibt, insbesondere konstant gehalten wird. Werden die Hinterräder 14A und 14B nicht entsprechend aktiv angesteuert, streckt sich bei einer Vorwärtsfahrt das Gespann 10 und der aktuelle Ist-Knickwinkel α1 verkleinert sich, während sich hingegen bei einer Rückwärtsfahrt der aktuelle Ist-Knickwinkel α1 abhängig vom Lenkeinschlag an den Vorderrädern 13A und 13B vergrößert. Eine Veränderung des Ist-Knickwinkels α1 hat jedoch zur Folge, dass der Anhänger 12 nicht oder nicht mit so wenig Rangierweg so gut vom Hindernis 15 wegbewegt werden oder derart nah am Hindernis 15 positioniert werden kann wie mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Darüber hinaus ist eine Vielzahl an Abwandlungen, insbesondere von konstruktiven Abwandlungen, zu den erläuterten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gespann
    11
    erfindungsgemäßes Zugfahrzeug
    12
    Anhänger
    13
    Vorderachse
    13A, 13B
    lenkbare Vorderräder
    14
    Hinterachse
    14A, 14B
    lenkbare Hinterräder
    15
    Hindernis
    α1
    aktueller Ist-Knickwinkel
    a2
    Soll-Knickwinkel
    αrev1
    reversibler Knickwinkelbereich ohne erfindungsgemäßes Verfahren
    αrev2
    reversibler Knickwinkelbereich mit erfindungsgemäßem Verfahren
  • 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
    • DE 102017219874 A1 [0010]
    • DE 102017219876 A1 [0010]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Gespanns (10) mit einem Zugfahrzeug (11) und einem mit dem Zugfahrzeug (11) gekoppelten Anhänger (12), wobei das Zugfahrzeug (11) eine lenkbare Vorderachse (13) mit lenkbaren Vorderrädern (13A, 13B) und einer Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder (13A, 13B) sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse (14) mit aktiv lenkbaren Hinterrädern (14A, 14B) und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder (14A, 14B) aufweist, und wobei das Gespann (10) eine Zustandsermittlungseinrichtung, zum Ermitteln eines Zustands des Gespanns (10), eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der ermittelten Zustandsdaten und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung in Abhängigkeit von den ermittelten und ausgewerteten Zustandsdaten aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Ermitteln von Zustandsdaten des Gespanns (10) mittels der Zustandsermittlungseinrichtung, wobei wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation (a1), die einen aktuellen Ist-Knickwinkel (α1) charakterisiert, sowie eine Soll-Knickwinkelinformation (α2) ermittelt werden und/oder eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann (10) auf ein Hindernis zu oder von einem Hindernis wegbewegt wird oder werden soll, b) Auswerten der ermittelten Zustandsdaten mittels der Auswerteeinrichtung und Erzeugen wenigstens eines Steuersignals zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung, und c1) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung mittels der Steuerungseinrichtung mithilfe des wenigstens einen von der Auswerteeinrichtung erzeugten Steuersignals derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt wird, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn in Schritt a) eine Ist-Knickwinkelinformation (α1) sowie eine Soll-Knickwinkelinformation (α2) ermittelt worden sind und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel (α2) und ein aktueller Ist-Knickwinkel (α1) voneinander abweichen, oder c2) Ansteuern der Hinterrad-Lenkvorrichtung mittels der Steuerungseinrichtung mithilfe des wenigstens einen von der Auswerteeinrichtung erzeugten Steuersignals derart, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt wird, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn in Schritt a) eine Hindernis-Information ermittelt worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann (10) auf ein Hindernis (15) zu oder von einem Hindernis (15) wegbewegt wird oder werden soll.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) ferner ein Betriebsmodus des Gespanns (10) ermittelt wird und vor Schritt c1) und/oder c2) mithilfe des ermittelten Betriebsmodus geprüft wird, ob sich das Gespann (10) in einem vordefinierten Betriebszustand befindet, wobei Schritt c1) und/oder c2) nur durchgeführt wird, wenn sich das Gespann (10) in einem vordefinierten Betriebszustand befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt c1) und/oder c2) nur durchgeführt wird, wenn sich das Gespann (10) in einem Anhängerassistent-Aktiv-Betriebsmodus befindet.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Schritt a) zusätzlich eine Ganginformation ermittelt wird, welche in Schritt b) zusätzlich ausgewertet wird, und wobei Schritt c1) nur durchgeführt wird, wenn eine Auswertung der ermittelten Ganginformation in Schritt b) ergeben hat, dass ein bestimmter Gang eingelegt ist.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Schritt a) zusätzlich eine Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, welche in Schritt b) zusätzlich ausgewertet wird, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung auch derart angesteuert wird, dass eine definierte, Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt wird, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit einen definierten Schwellwert unterschreitet, wobei es vom aktuellen Zustand des Gespanns (10) abhängt, ob eine gleichgerichtete oder entgegengerichtete aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt wird.
  6. Auswerteeinrichtung für ein Gespann (10), wobei die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet ist, wenigstens eine Zustandsinformation zu empfangen und auszuwerten, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet ist, wenigstens Schritt b) durchzuführen und ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder (14A, 14B) eines Zugfahrzeugs zu erzeugen, welches eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn ein Ist-Knickwinkelinformation (α1) sowie eine Soll-Knickwinkelinformation (α2) empfangen worden sind und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel (α1) und ein aktueller Ist-Knickwinkel (α2) voneinander abweichen, oder welches eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkt, die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn eine Hindernis-Information empfangen worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann (10) auf ein Hindernis (15) zu oder von einem Hindernis (15) wegbewegt wird oder werden soll.
  7. Fahrzeug (11), insbesondere Zugfahrzeug (11) für ein Gespann (10), wobei das Fahrzeug (11) eine lenkbare Vorderachse (13) mit lenkbaren Vorderrädern (13A, 13B) und einer Vorderrad-Lenkvorrichtung zum Lenken der Vorderräder (13A, 13B) sowie eine aktiv lenkbare Hinterachse (14) mit aktiv lenkbaren Hinterrädern (14A, 14B) und einer Hinterrad-Lenkvorrichtung zum aktiven Lenken der Hinterräder (14A, 14B) aufweist, wobei die Hinterrad-Lenkvorrichtung des Fahrzeugs (11) derart ansteuerbar ist, dass eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) bewirkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (11) eine Auswerteeinrichtung nach Anspruch 6 aufweist und/oder für die Verwendung in einem Gespann (10) ausgebildet ist, dass zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
  8. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren auszuführen, dass wenigstens Schritt b) von Anspruch 1 umfasst, wobei wenigstens eine Ist-Knickwinkelinformation (α1) sowie eine Soll-Knickwinkelinformation (α2) ausgewertet werden und/oder eine Hindernis-Information, mit der sich bestimmen lässt, ob das Gespann (10) auf ein Hindernis (15) zu oder von einem Hindernis (15) wegbewegt wird oder werden soll, wobei mittels des Steuersignals, das erzeugt wird, eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B) einer Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs (11) bewirkbar ist, die entgegengerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn eine Ist-Knickwinkelinformation (α1) sowie eine Soll-Knickwinkelinformation (α2) ausgewertet worden sind und Schritt b) ergeben hat, dass ein vorgegebener Soll-Knickwinkel (α2) und ein aktueller Ist-Knickwinkel (α1) voneinander abweichen, oder eine definierte, aktive Lenkbewegung der Hinterräder (14A, 14B), die gleichgerichtet zu einer Lenkbewegung der Vorderräder (13A, 13B) ist, wenn eine Hindernis-Information ausgewertet worden ist und Schritt b) ergeben hat, dass das Gespann (10) auf ein Hindernis (15) zu oder von einem Hindernis (15) wegbewegt wird oder werden soll.
  9. Computerprogramm nach Anspruch 8, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
  10. Computerlesbares Speichermedium auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 8 oder 9 gespeichert ist.
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