DE19834752C2

DE19834752C2 - Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern

Info

Publication number: DE19834752C2
Application number: DE19834752A
Authority: DE
Inventors: Uwe Paul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2018-08-02
Also published as: DE19834752A1; DE19745188A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung geht beispielsweise aus der europäischen Pa tentschrift EP 168411 B1 hervor. Bei dieser bekannten Vorrichtung wer den einem elektronischen Steuergerät (Elektronikbox 17, 28) Sensorsigna le aller für die Lenkung des konkreten Gespannes relevanten Gelenkpunk te, insbesondere des Lenkwinkels (15) der lenkbaren Räder des Kraftfahr zeuges, des Winkels (19) zwischen der Mittelachse des Zugfahrzeuges und der Mittelachse des Anhängers, des Winkels (32) zwischen der Mittelachse des Zugfahrzeuges und der Mittelachse der Zugdeichsel und des Winkels (33) zwischen der Mittelachse der Zugdeichsel und der Mittelachse des Anhängers zugeführt. Mittels eines Sollwertgebers (18, 29) wird dem Steuergerät eine Lenkanweisung für die Rückwärtsfahrt vorgegeben. Aus den genannten Signalen ermittelt das Steuergerät nach den Vorgaben des Sollwertgebers und gemäß bestimmter Algorithmen Steuerbefehle für eine Lenkhydraulik zur Betätigung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges. Ähnliche Vorrichtungen zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Gespannen aus Kraftfahrzeug und Anhänger gehen noch aus der DE 39 23 676 C2, der DE 35 38 338 A1, der DE 34 30 074 A1, der DE 23 39 600 A1, der WO 87/01999 A1, der FR 2515379 A1 und der US 5247442 A hervor. Allen diesen bekannten Vorrichtungen gemeinsam ist, daß nicht nur auf den Zug fahrzeugen, sondern auch auf den Anhängern spezielle Einrichtungen bzw. Anbauteile - insbesondere Sensoreinrichtungen und die zugehörigen Lei tungen - erforderlich sind, damit die Rückwärtsfahrt der Gespanne geregelt werden kann.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geregelte Rückwärtsfahrt ohne spezielle Einrichtungen bzw. Anbau teile auf dem Anhänger zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß ein Zugfahrzeug mit Anhän ger dann stabil rückwärts um eine Kurve fährt, wenn der Lenkeinschlag und die relative Position von Zugfahrzeug und Anhänger dieselben Werte annehmen, wie beim Durchfahren derselben Kurve vorwärts.

Zweckmäßige Ausgestaltungen dazu sind in den Unteransprüchen angege ben.

Dadurch, daß die Anhänger nicht mit Zusatzeinrichtungen ausgestattet werden müssen und keine Signalübertragung zwischen Anhänger und Zug fahrzeug erforderlich ist, ergeben sich folgende Hauptvorteile: Erstens können alle existierenden Anhänger mit dem System zusammenarbeiten. Zweitens besteht keine Notwendigkeit, daß sich verschiedene Hersteller von Zugfahrzeugen und Anhängern auf einen gemeinsamen Standard eini gen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Dabei zeigt die

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Gespannes aus Zugfahr zeug und Anhänger, die

Fig. 2 die schematische Darstellung einer Mikroprozessorschaltung und die

Fig. 3 einen schematischen Flußplan der Programmlogik.

Es soll sich um eine Zugmaschine mit zweiachsigem Anhänger handeln, bei der die relative Positionsbestimmung vom Zugfahrzeug zum Anhänger durch eine außermittige Abstandsmessung per Ultraschall an zwei Punkten erfolgt (Fig. 1, Positionen l₁ und l₂). Der Einschlagwinkel (Fig. 1, α) der gelenkten Räder wird durch ein Potentiometer in eine elektrische Span nung umgesetzt, die Geschwindigkeit (v) wird von vorhandenen Sensoren abgegriffen.

Die Abstände (l₁ und l₂), der Winkel (α) und die Geschwindigkeit (v) wer den digitalisiert und einer Mikroprozessorschaltung mit nichtflüchtigem Speicher zugeführt (Fig. 2). Der Kurvenradius wird durch ein Potentio meter mit Mittelstellung vorgegeben und ebenfalls der Mikroprozessor schaltung zugeführt und digitalisiert (Winkel β). Über einen analogen Ausgang wird die modifizierte Servolenkung angesteuert (Fig. 2, Signal x). Kuppelt der Fahrer einen Anhänger an, betätigt er einen Reset-Taster und fährt anschließend wie gewohnt vorwärts. Die Rückfahrregelung spei chert nun in kurzen Zeitabständen den Einschlagwinkel der gelenkten Rä der des Zugfahrzeugs (α) und die relative Position von Zugfahrzeug zu Anhänger (l₁ und l₂) und die Geschwindigkeit (v) beim Einlenken in eine Kurve, bei Kurvenfahrt mit konstantem Radius und beim Auslenken aus einer Kurve. Für eine geregelte Rückwärtsfahrt müssen sich Zugfahrzeug und Anhänger in einer stabilen Ausgangsposition befinden, d. h. die ak tuellen Werte von l₁ und l₂ müssen gespeicherten Werten entsprechen. Der Fahrer stellt nun eine schwache oder starke, links- oder rechtsseitige Kur venkrümmung mit dem Potentiometer ein und fährt rückwärts (siehe hierzu Fig. 3). Die Rückfahrregelung wird mit Einlegen des Rückwärtsganges aktiviert. Ein maximaler Potentiometerausschlag nach rechts bedeutet, daß die Rückfahrregelung mit dem größten gespeicherten Einschlagwinkel der gelenkten Räder (α) für Kurvenfahrt nach rechts arbeiten soll u. s. w.. Nun müssen die Werte für eine entsprechende Vorwärtskurvenfahrt im Speicher gesucht werden. Eine Kurve mit einem bestimmten Radius kann schnell und langsam durchfahren werden. Bei schneller Fahrt muß schneller einge lenkt werden. Dies muß bei den Lenkwinkel- und Abstandsänderungen berücksichtigt werden. Wird der Lenkwinkel für Vor- und Rückwärtsfahrt in gleichbleibenden Zeitabständen Δt gemessen, so gilt

Δα_rück = Δα . (v_rück : v).

Die Erfassung der Änderung erfolgt durch die Messung in gleichbleiben den Zeitabständen (Δt).

Gleiches gilt für die Längenmessungen:

Δ1_rück = Δ1 . (v_rück : v).

Die Rückfahrregelung steuert nun die Servolenkung so an, daß die gelenk ten Räder für jede Zeiteinheit Δt den errechneten Lenkwinkel α_rück anneh men. Beginnt der Anhänger einer zu stark gekrümmten Bahn zu folgen, so müssen die gelenkten Räder des Zugfahrzeugs etwas weniger eingeschla gen werden, beginnt der Anhänger einer zu schwach gekrümmten Bahn zu folgen, so müssen die gelenkten Räder etwas stärker eingeschlagen wer den. Diese Regelung erfolgt über die errechneten und gemessenen Werte für l_1rück, l_2rück, l₁ und l₂.

Ändert der Fahrer die Potentiometereinstellung, beginnt der Vorgang von Neuem. Fährt der Fahrzeugzug geradeaus rückwärts (Potentiometer in Mittelstellung), so ist

α_rück = 0 und l_1rück = l_2rück.

Für Fahrten ohne Anhänger ist die Rückfahrregelung abschaltbar.

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern mit einem elektronischen Steuergerät (Fig. 2), welchem Sensorsignale des Lenkwinkels (α) der lenkbaren Räder des Kraftfahr zeuges, Vorgabewerte für den Kurvenradius der Rückwärtsfahrt und Si gnale (l₁ und l₂), welche die relative Position des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeuges charakterisieren, zugeführt werden, woraus durch das elektronische Steuergerät gemäß bestimmter Algorithmen Steuerbe fehle (x) für eine Lenkbetätigung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeu ges ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der stabilen Vorwärtskurvenfahrt in kurzen, gleichbleibenden Zeit abständen (Δt) der Einschlagwinkel (α) der lenkbaren Räder des Kraft fahrzeuges, die dazugehörige Werte (l₁ und l₂) der relativen Position von Zugfahrzeug zu Anhänger und die dazugehörige Geschwindigkeit (v) vom Kraftfahrzeug aus erfaßt und gespeichert werden und daß bei der geregelten Rückwärtsfahrt die Steuerbefehle (x) für die Lenkbetätigung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges anhand der gespeicherten Werte ermittelt werden.

2. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onsbestimmung von Kraftfahrzeug zu Anhänger durch eine außermittige Abstandsmessung (l₁ und l₂) erfolgt.

3. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi onsbestimmung von Kraftfahrzeug zu Anhänger durch eine Winkelme sung in der Anhängekupplung erfolgt.

4. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkbe tätigung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges über eine modifizierte Servolenkung erfolgt.

5. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Anhängerwechsel der Speicherinhalt durch einen Taster gelöscht wer den kann.

6. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorga bewerte für den Kurvenradius bei der geregelten Rückwärtsfahrt durch ein Potentiometer mit Mittelstellung eingestellt werden.

7. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich tung durch das Einlegen des Rückwärtsganges aktiviert wird.

8. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich tung abschaltbar ist.