DE202015106595U1 - Stabilization technology for vehicle trailers - Google Patents
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Abstract
Stabilisierungssystem für einen Fahrzeuganhänger (10) umfassend – einen Bremsaktuator (23) zur überlagernden mechanischen Betätigung mindestens einer Anhängerbremse (14), insbesondere unter Überlagerung einer Basis-Betätigung durch eine Auflaufeinrichtung (18); – eine Steuerungseinheit (24) zur Betätigung des Bremsaktuators (23) in Abhängigkeit von einem sensorisch erfassten Bewegungszustand des Fahrzeuganhängers (10), insbesondere zur Vermeidung oder Begrenzung von instabilen Fahrzuständen; dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungssystem einen oder mehrere Sensoren (G1, G2, G3) zur Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers (10) aufweist und dazu ausgebildet ist, die Betätigung des Bremsaktuators (23) in Abhängigkeit von der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers (10) zu steuern.A stabilizer system for a vehicle trailer (10) comprising - a brake actuator (23) for superimposing mechanical actuation of at least one trailer brake (14), in particular by superimposing a basic actuation by an overrun device (18); - A control unit (24) for actuating the brake actuator (23) in response to a sensory detected movement state of the vehicle trailer (10), in particular for avoiding or limiting unstable driving conditions; characterized in that the stabilization system comprises one or more sensors (G1, G2, G3) for detecting the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer (10) and adapted to actuate the brake actuator (23) in dependence on the instantaneous mass and / or loading the vehicle trailer (10) to control.
Description
Die Erfindung betrifft eine Technik zur Stabilisierung von Fahrzeuganhängern mittels eines Bremsaktuators zur überlagernden mechanischen Betätigung mindestens einer Anhängerbremse. Die Technik umfasst zumindest ein Stabilisierungssystem und ein Stabilisierungsverfahren. The invention relates to a technique for stabilizing vehicle trailers by means of a brake actuator for superimposing mechanical actuation of at least one trailer brake. The technique comprises at least a stabilization system and a stabilization method.
In der Praxis sind verschiedene Bremssysteme für Fahrzeuganhänger bekannt, darunter elektronische Bremsen und mechanische Bremsen mit diversen Betätigungsweisen. Elektronische Bremsen bieten eine hohe Beeinflussbarkeit der Bremseingriffe und können bzw. müssen teilweise mit einem Bremssystem eines Zugfahrzeugs abgestimmt sein. Sie bedürfen allerdings einer ständigen Energieversorgung. Diese wird in der Regel vom Zugfahrzeug abgeleitet. Es bedarf also einer Anpassung zwischen Zugfahrzeug und Fahrzeuganhänger, was die Verwendbarkeit der elektrischen Bremssysteme und damit deren Akzeptanz im Markt einschränkt.In practice, various braking systems for vehicle trailers are known, including electronic brakes and mechanical brakes with various modes of operation. Electronic brakes offer a high degree of influenceability of the braking interventions and can or must be partially coordinated with a braking system of a towing vehicle. However, they require a constant supply of energy. This is usually derived from the towing vehicle. It therefore requires an adaptation between towing vehicle and vehicle trailer, which limits the usability of electric braking systems and thus their acceptance in the market.
Aus
Mechanische Bremssysteme, d.h. Radbremsen für Fahrzeuganhänger mit mechanischer Betätigung, haben den Vorteil, dass sie unabhängig vom Zugfahrzeug betrieben werden und eine besonders hohe Ausfallsicherheit aufweisen. Fahrzeuganhänger mit einem mechanischen Bremssystem können in der Regel mit beliebigen Zugfahrzeugen verbunden werden. Ferner benötigen mechanisch betätigte Bremsen für die wichtigsten Basis-Funktionen wie Auflaufbremsen, Rückmatik-Betrieb (Vermeidung der Auflaufbremsung bei Rückwärtsfahrten) und Bremsnachstellung keine separate Energieversorgung. Die Energie zur Basis-Betätigung der mechanischen Bremse wird vielmehr aus der Bewegung bzw. Bewegungsenergie des Fahrzeuganhängers abgeleitet, insbesondere durch eine Auflaufeinrichtung. Mechanical braking systems, i. Wheel brakes for vehicle trailers with mechanical operation, have the advantage that they are operated independently of the towing vehicle and have a particularly high reliability. Vehicle trailers with a mechanical braking system can usually be connected to any towing vehicles. Furthermore, mechanically operated brakes for the most important basic functions such as overrun brakes, backflushing operation (avoidance of overrun braking when reversing) and brake adjustment do not require a separate power supply. The energy for the basic actuation of the mechanical brake is rather derived from the movement or kinetic energy of the vehicle trailer, in particular by an overrun device.
Die vorliegende Stabilisierungstechnik bildet eine Erweiterung für ein solches mechanisches Bremssystem, d.h. insbesondere für zwei oder mehr Radbremsen, die an den nicht angetriebenen Rädern eines Fahrzeuganhängers angeordnet sind, und die mechanisch betätigt werden, insbesondere durch eine Basis-Betätigung in Form einer Zugkraft oder Druckkraft, die über Bremszüge oder Bremsstangen an die Betätigungselemente der Radbremsen geleitet werden. The present stabilization technique provides an extension for such a mechanical braking system, i. in particular for two or more wheel brakes, which are arranged on the non-driven wheels of a vehicle trailer, and which are mechanically operated, in particular by a basic operation in the form of a tensile force or compressive force, which are passed via brake cables or brake rods to the actuators of the wheel brakes.
Die Stabilisierungstechnik bewirkt eine überlagerte Aktuierung der Radbremsen zur Vermeidung oder Begrenzung instabiler Fahrzustände, wobei die Aktuierung durch mechanische Betätigungskräfte bzw. mechanische Stellbewegungen bewirkt wird, die von einem Bremsaktuator in Überlagerung zu den Basis-Kräften bzw. Basis-Stellbewegungen aufgebracht wird. Durch die überlagerte Aktuierung werden eine oder mehrere Radbremsen des Fahrzeuganhängers in kontrollierter Weise aktiviert. Ein geeignetes Bremsen an den Rädern des Fahrzeuganhängers bewirkt in Kombination mit den Kräften, die im Bereich der Anhängekupplung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger übertragen werden, insbesondere den Zugkräften in Längsrichtung des Fahrzeuganhängers, eine Stabilisierung der Bewegung. The stabilization technique causes a superimposed actuation of the wheel brakes to avoid or limit unstable driving conditions, wherein the actuation is effected by mechanical actuation forces or mechanical actuating movements, which is applied by a brake actuator in superposition to the basic forces or basic positioning movements. The superimposed actuation activates one or more wheel brakes of the vehicle trailer in a controlled manner. Appropriate braking on the wheels of the vehicle trailer, in combination with the forces transmitted in the area of the trailer coupling between the towing vehicle and the vehicle trailer, in particular the tensile forces in the longitudinal direction of the vehicle trailer, stabilizes the movement.
Die Basis-Betätigung der Radbremsen umfasst zumindest eine Betätigung durch eine Auflaufbremseinrichtung, die bevorzugt im Bereich der Zugdeichsel und/oder der Anhängekupplung des Fahrzeuganhängers angeordnet ist. Von der Auflaufbremseinrichtung wird eine Basis-Betätigungskraft oder Basis-Stellbewegung erzeugt, die über Bremszüge oder Bremsgestänge an die Radbremsen geleitet wird. The basic actuation of the wheel brakes comprises at least one actuation by a overrun brake device, which is preferably arranged in the region of the drawbar and / or the trailer coupling of the vehicle trailer. From the overrun brake device, a base-actuating force or base-adjusting movement is generated, which is passed via brake cables or brake linkage to the wheel brakes.
Aus der
Aus der
Die bisher bekannten Bremsaktuatoren zur Erzeugung einer überlagerten Betätigungskraft oder Stellbewegung für die mechanische Betätigung der Radbremsen greifen nach statischen Auslöseregeln ein, meist wenn bereits zu einem gewissen Grad ein problematisches Bewegungsverhalten vorliegt. Ferner arbeiten die bisher bekannten Stabilisierungssysteme nicht in allen Zuständen des Fahrzeuganhängers optimal. The previously known brake actuators for generating a superimposed actuation force or adjusting movement for the mechanical actuation of the wheel brakes engage according to static triggering rules, usually when there is already a problematic movement behavior to a certain extent. Furthermore, the previously known stabilization systems do not work optimally in all states of the vehicle trailer.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stabilisierungstechnik für Fahrzeuganhänger aufzuzeigen. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. It is an object of the present invention to provide an improved stabilization technique for vehicle trailers. The invention solves this problem by the features of the main claim.
Unter einem stabilen Fahrzustand wird ein Bewegungsverhalten des gezogenen Fahrzeuganhängers verstanden, das im Wesentlichen durch die Bewegung des Zugfahrzeugs vorgegeben ist bzw. dieser Bewegung folgt und bei dem die Anhängerräder im ständigen Kontakt mit der Fahrbahn bleiben. A stable driving condition is understood to mean a movement behavior of the towed vehicle trailer which is essentially dictated by the movement of the towing vehicle or follows this movement and in which the trailer wheels remain in constant contact with the roadway.
Unter einem instabilen Fahrtzustand eines Fahrzeuganhängers wird ein Bewegungsverhalten des Fahrzeuganhängers verstanden, das wesentlich von der Bewegung des Zugfahrzugs abweicht bzw. dieser Bewegung nicht oder in vermindertem Umfang nachfolgt, wobei instabile Fahrtzustände insbesondere umfassen: eine Rotation oder Schwingung des Fahrzeuganhängers um die Hochachse, die Querachse oder die Längsachse (Gieren, Nicken oder Wanken), das Abheben mindestens eines Anhängerrades von der Fahrbahn und/oder translatorische Schwingungen in Längs- oder Querrichtung des Fahrzeuganhängers. Under an unstable driving condition of a vehicle trailer, a movement behavior of the vehicle trailer is understood, which differs significantly from the movement of Zugzugszugs or this movement does not follow or to a lesser extent, with unstable driving conditions include in particular: a rotation or vibration of the vehicle trailer about the vertical axis, the transverse axis or the longitudinal axis (yaw, pitch or roll), the lifting of at least one trailer wheel from the road and / or translational vibrations in the longitudinal or transverse direction of the vehicle trailer.
Die Stabilisierungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Stabilisierungssystem mit einem Bremsaktuator zur überlagernden mechanischen Betätigung mindestens einer Anhängerbremse, insbesondere unter Überlagerung einer Basis-Betätigung für zwei oder mehr Radbremsen, die durch eine Auflaufeinrichtung erfolgt. Somit bleibt die energieversorgungsfreie und ausfallsichere Basis-Bremsfunktion auch bei einer Störung der Stabilisierungstechnik erhalten und der Fahrzeuganhänger kann im Bereich der gesetzlichen Zulassung mit beliebigen Zugfahrzeugen kombiniert werden. The stabilization technique according to the present disclosure comprises a stabilization system having a brake actuator for superimposing mechanical actuation of at least one trailer brake, in particular superimposing a basic actuation for two or more wheel brakes, which takes place by means of an overrun device. Thus, the energy supply-free and fail-safe basic brake function is maintained even in the event of a fault in the stabilization technology and the vehicle trailer can be combined with any towing vehicles in the field of legal approval.
Das Stabilisierungssystem umfasst eine Steuerungseinheit, die bevorzugt mit dem Bremsaktuator zu einer gemeinsamen Baugruppe integriert ist. The stabilization system comprises a control unit, which is preferably integrated with the brake actuator to a common assembly.
Nachfolgend werden Ausführungsschritte für die Stabilisierungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung erläutert. Diese Ausführungsschritte werden bevorzugt durch eine Software in der Steuerungseinheit vollzogen. Mit anderen Worten umfasst die Stabilisierungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Stabilisierungsverfahren zur Ansteuerung eines Bremsaktuators für das überlagernde Erzeugen von Bremskräften oder Stellbewegungen, um die Radbremsen eines Fahrzeuganhängers mechanisch zu betätigen. Das Stabilisierungsverfahren bezieht einen oder mehrere Messwerte von einem oder mehreren Sensoren am Fahrzeuganhänger, um eine Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers zu ermitteln. Das Stabilisierungsverfahren ist bevorzugt als Softwareprodukt auf einem maschinenlesbaren Datenträger abgelegt. Hereinafter, execution steps for the stabilization technique according to the present disclosure will be explained. These execution steps are preferably performed by software in the control unit. In other words, the stabilization technique according to the present disclosure includes a stabilization method for driving a brake actuator for superimposing brake forces or actuating movements to mechanically actuate the wheel brakes of a vehicle trailer. The stabilization method obtains one or more measurements from one or more sensors on the vehicle trailer to determine a mass and / or loading of the vehicle trailer. The stabilization method is preferably stored as a software product on a machine-readable data carrier.
Nachfolgend wird vereinfachend die Formulierung verwendet, dass das Stabilisierungssystem dazu ausgebildet ist, einen bestimmen Ausführungsschritt vorzunehmen. Diese Formulierung bedeutet ebenfalls, dass ein Stabilisierungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung diesen Ausführungsschritt umfasst. In the following, for simplification, the formulation is used that the stabilization system is designed to carry out a specific execution step. This formulation also means that a stabilization method according to the present disclosure comprises this execution step.
Die Stabilisierungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung dient dazu, instabile Fahrtzustände des Fahrzeuganhängers zu vermeiden oder zu begrenzen bzw. zu vermindern. Für den der oben genannten instabilen Fahrtzustände können ein oder mehrere Messparameter vorgesehen sein, durch die die Zustände erkennbar sind. Insbesondere kann über einen oder mehrere Beschleunigungssensoren, Gyrometer oder Ähnliche Erfassungssysteme (ESP-Sensoren) die Fahrtbewegung des Anhängers hinsichtlich einer oder mehrerer der nachfolgenden Bewegungs-Parameter erfasst werden:
translatorische Beschleunigung und/oder translatorische Geschwindigkeit in Längs- und/oder Querrichtung des Fahrzeuganhängers; Rotationsgeschwindigkeit und/der Rotationsbeschleunigung des Fahrzeuganhängers in Bezug auf die Hochachse (Gieren), Längsachse (Wanken) und/oder Querachse (Nicken). Bevorzugt umfasst die Stabilisierungstechnik beispielsweise als Bestandteil des Stabilisierungssystem oder des Stabilisierungsverfahrens Auslöse-Grenzwerte, mit denen die vorgenannten Bewegungs-Parameter verglichen werden. Wenn ein Bewegungs-Parameter den Auslöse-Grenzwert überschreitet, wird ein instabiler Fahrtzustand erkannt. Beispielsweise kann ein Schlingern des Anhängers anhand von Oszillationen des Gierwinkels erkannt werden. Auslöse-Grenzwerte können beispielsweise das Betätigen des Bremsaktuators vorsehen, wenn eine bestimmte Anzahl von Schwingungen in einem bestimmten Zeitintervall erreicht oder überschritten wird und/oder wenn die Amplitude der Schwingung eine Grenzamplitude erreicht oder überschreitet. Entsprechende bzw. ähnliche Auslöse-Grenzwerte können für Schwingungen und/oder Absolutwerte und/oder relative Änderungen der anderen Bewegungs-Parameter vorgesehen sein. The stabilization technique according to the present disclosure serves to prevent or limit unstable traveling conditions of the vehicle trailer. For the above-mentioned unstable driving conditions, one or more measuring parameters can be provided, by which the states can be recognized. In particular, via one or more acceleration sensors, gyroscopes or similar detection systems (ESP sensors), the travel movement of the trailer with respect to one or more of the following movement parameters can be detected:
translational acceleration and / or translational speed in the longitudinal and / or transverse direction of the vehicle trailer; Rotation speed and / or rotational acceleration of the vehicle trailer with respect to the vertical axis (yaw), longitudinal axis (rolling) and / or transverse axis (pitch). For example, the stabilization technique preferably includes trigger limit values as part of the stabilization system or of the stabilization method, with which the aforementioned motion parameters are compared. When a motion parameter exceeds the trigger limit, an unstable running condition is detected. For example, a lurching of the trailer can be detected by oscillations of the yaw angle. Tripping limits may, for example, provide for actuating the brake actuator when a certain number of oscillations in a certain time interval is reached or exceeded and / or if the amplitude of the oscillation reaches or exceeds a limiting amplitude. Corresponding or similar triggering limit values may be provided for oscillations and / or absolute values and / or relative changes of the other motion parameters.
Die Betätigung des Bremsaktuators kann in gesteuerter Weise und in unterschiedlicher Ausprägung erfolgen. Insbesondere sind eine maximale Betätigungskraft des Bremsaktuators und/oder eine Dynamik der Bremskraftänderung begrenzbar. Die Stabilisierungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst bevorzugt Kraftbeschränkungs-Grenzwerte und/oder Dynamikbeschränkungs-Grenzwerte, die bevorzugt Bestandteil des Stabilisierungssystems und/oder des Stabilisierungsverfahrens sind. The operation of the brake actuator can be done in a controlled manner and in different forms. In particular, a maximum actuation force of the brake actuator and / or dynamics of the brake force change can be limited. The stabilization technique according to the present disclosure preferably includes force limiting limits and / or limiting dynamic limits, which are preferably part of the stabilization system and / or the stabilization method.
Das Stabilisierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung weist einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers auf. Ein Sensor ist ein technisches Mittel, das eine physikalische Größe in quantifizierter Weise erfasst und ein Messsignal ausgibt, das von einer Steuerungseinrichtung eingelesen und verarbeitet werden kann. Das Messsignal ist insbesondere ein elektronisches Datensignal. The stabilization system according to the present disclosure includes one or more sensors for sensing the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer. A sensor is a technical means that detects a physical quantity in a quantified manner and outputs a measurement signal that can be read in and processed by a control device. The measuring signal is in particular an electronic data signal.
Die momentane Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers kann sich aufgrund verschiedener Ereignisse ändern. Einerseits kann ein Fahrzeuganhänger ohne Beladung, leicht beladen oder schwer beladen bzw. überladen sein. Das heißt, die momentane Masse kann die Masse des Fahrzeuganhängers während einer Fahrt sein. Der Begriff „momentan“ deckt in dieser Hinsicht ein Zeitintervall von der Länge einer Fahrt oder eines Teils einer Fahrt mit konstanter Beladung ab, also einen Zeitraum von wenigen Minuten bis wenigen Stunden. Dementsprechend kann es ausreichend sein, die Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers einmal zu Beginn einer Fahrt und ggfs. gelegentlich während der Fahrt zu erfassen. Die Menge und/oder Anordnung der Beladungsstücke kann sich andererseits auch während der Fahrt ändern, beispielsweise weil sich Frachtstücke verschieben oder vom Fahrzeuganhänger herabfallen. In diesem Sinne kann es zuträglich sein, die momentane Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers permanent oder zumindest sehr engmaschig zu erfassen. Der Begriff „momentan“ deckt dann ein Zeitintervall von weniger als einer Sekunde bis zu wenigen Sekunden oder Minuten ab. Eine „permanente“ Erfassung kann eine digitale Erfassung mit einer bestimmten Erfassungs-Frequenz oder eine analoge Erfassung oder eine analoge Erfassung mit einer Umsetzung in ein digitales Signal sein, wobei die Umsetzung ebenfalls bei einer bestimmten Frequenz erfolgen kann. Die Erfassung-Frequenz für eine permanente Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung kann bevorzugt im kHz- bis MHz-Bereich liegen. The current mass and / or load of the vehicle trailer may change due to various events. On the one hand, a trailer without loading, easily loaded or heavily loaded or overloaded. That is, the instantaneous mass may be the mass of the vehicle trailer during a trip. The term "momentary" in this regard covers a time interval of the length of a ride or part of a constant load ride, that is, a period of a few minutes to a few hours. Accordingly, it may be sufficient to detect the mass and / or loading of the vehicle trailer once at the beginning of a journey and occasionally during the journey. On the other hand, the quantity and / or arrangement of the load pieces may also change during the journey, for example because items of freight are moving or falling off the trailer. In this sense, it may be beneficial to capture the current mass and / or loading of the vehicle trailer permanently or at least very closely meshed. The term "current" then covers a time interval of less than a second to a few seconds or minutes. A "permanent" acquisition may be a digital acquisition with a particular acquisition frequency, or an analog acquisition or acquisition with a conversion to a digital signal, which implementation may also be at a particular frequency. The detection frequency for a permanent detection of the instantaneous mass and / or loading may preferably be in the kHz to MHz range.
Das Stabilisierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist dazu ausgebildet, die Betätigung des Bremsaktuators in Abhängigkeit von der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers zu steuern, insbesondere zu begrenzen. Die Ermittlung der momentanen Masse und/oder Beladung erfolgt bevorzugt unabhängig von der Auslösung eines Bremseingriffs, d.h. die momentane Masse und/oder Beladung wird permanent oder zumindest zeitlich vor der Auslösung eines Bremseingriffs ermittelt. The stabilization system according to the present disclosure is configured to control, in particular limit, the actuation of the brake actuator as a function of the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer. The determination of the instantaneous mass and / or loading preferably takes place independently of the initiation of a braking intervention, i. the instantaneous mass and / or loading is determined permanently or at least in time before the triggering of a braking intervention.
Mit anderen Worten wird eine antizipierende oder vorsteuernde Adaption der Bremseingriffe in Abhängigkeit von der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers vorgenommen. Für die Ermittlung der momentanen Masse und/oder Beladung können also Wechselwirkungen mit den überlagerten Bremseingriffen außer Acht gelassen werden, was die Ermittlung vereinfacht. Außerdem kann verhindert werden, dass ein instabiler Fahrzustand durch einen inadäquaten Bremseingriff erst erzeugt oder verschlimmert, d.h. eskaliert wird. Eine solche Eskalation könnte beispielsweise folgen aus einem Überbremsen bei leichter oder ungleichmäßiger Beladung, einem intermittierenden oder impulsartigen Bremsen bei hoher Nick- oder Wankneigung oder aus einem zu späten oder zu leichten Bremseingriff bei hoher Beladung oder Überladung. In other words, an anticipatory or vorsteuernde adaptation of the brake interventions in dependence on the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer is made. For the determination of the instantaneous mass and / or loading interactions with the superimposed brake interventions can thus be disregarded, which simplifies the determination. In addition, an unstable driving condition can be prevented from being generated or aggravated by inadequate braking engagement, i. is escalated. Such an escalation could, for example, result from overbraking with light or uneven loading, intermittent or pulsed braking with high pitching or swaying, or too late or too light braking at high load or overcharge.
Besonders bevorzugt liegen zwei oder mehr vordefinierte Sätze an Grenzwerten zur Beschränkung oder Steuerung der Bremsaktuator-Betätigung vor, wobei ein geeigneter Grenzwertsatz in Abhängigkeit von einer erfassten momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers ausgewählt wird. Ein Grenzwertsatz kann insbesondere Grenzwerte zur Beschränkung oder Einstellung des Ansprechverhaltens, der Betätigungs-Intensität und/oder der Betätigungs-Dynamik des Bremsaktuators umfassen. More preferably, there are two or more predefined sets of limits for restricting or controlling the brake actuator actuation, with a suitable limit set being selected in response to a detected actual mass and / or load of the vehicle trailer. In particular, a set of limits may include limits for limiting or adjusting the response, actuation intensity, and / or actuation dynamics of the brake actuator.
Die Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers ermöglicht eine Adaption der Bremseingriffe an vielfältige Beladungs-Zustände des Fahrzeuganhängers und ermöglicht die Verwendung der Stabilisierungstechnik für eine Vielzahl von Anhängermodellen ohne oder nur mit geringer Anpassung der Hard- und Software. Die Stabilisierungstechnik ist insbesondere geeignet, Fahrzeuganhänger verschiedenster Größen in allen Gewichtsklassen bis 3,5 Tonnen zu stabilisieren. Ferner wird eine Stabilisierung für Fahrzeuganhänger mit stark wechselnder Beladung und insbesondere stark variierendem Schwerpunkt ermöglicht, beispielsweise für Schiffsanhänger. The detection of the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer makes it possible to adapt the braking interventions to a variety of load conditions of the vehicle trailer and allows the use of the stabilization technique for a variety of trailer models without or with little adaptation of the hardware and software. The stabilization technique is particularly suitable for stabilizing vehicle trailers of various sizes in all weight classes up to 3.5 tons. Furthermore, a stabilization for vehicle trailers with highly variable loading and especially strongly varying center of gravity allows, for example for ship trailers.
In Abhängigkeit von der ermittelten momentanen Masse und/oder Beladung können das Ansprechverhalten, die Intensität (maximale Stärke des Eingriffs) und die Dynamik eines Bremseingriffs adaptiert werden und zwar bereits bevor der Bremseingriff erfolgt bzw. ausgelöst wird. Darüber hinaus kann eine Adaption während eines Bremseingriffs erfolgen. Durch die ein oder mehreren Sensoren können bevorzugt ein oder mehrere der folgenden Beladungs-Zustände des Fahrzeuganhängers einzeln oder in Kombination erfasst werden:
- • Leerfahrt/keine Beladung
- • Leichte oder normale Beladung
- • Überladung
- • Ungleichmäßige o. ungewöhnliche Lastverteilung, bspw. in Form von – rechts- oder linksseitiger Überlast – vorder- oder rückseitiger Überlast – in Vertikalrichtung hohem Schwerpunkt – beweglichen/ungesicherten Lastteilen – schwallenden oder schwappenden Lasten/bspw. Tankinhalte
- • empty run / no load
- • Light or normal load
- • Overload
- • Uneven or unusual load distribution, eg in the form of - right- or left-sided overload - front or rear overload - high center of gravity in vertical direction - movable / unsecured load parts - swirling or sloshing loads / bspw. tank content
Die ein oder mehreren Sensoren können gemäß einer ersten Ausführungsvariante die Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers direkt erfassen, bspw. durch Gewichtsmessung. Insbesondere können an den Auflagepunkten des Anhängerchassis Gewichtssensoren angeordnet sein, d.h. an den Achslagern und/oder an der Anhängekupplung und/oder am Bugrad. According to a first embodiment variant, the one or more sensors can directly detect the mass and / or loading of the vehicle trailer, for example by weight measurement. In particular, weight sensors may be disposed at the support points of the trailer chassis, i. on the axle bearings and / or on the trailer coupling and / or on the nose wheel.
Alternativ oder zusätzlich können die ein oder mehreren Sensoren die Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers indirekt erfassen, bspw. durch Messung der momentanen Zug- oder Druckkräfte auf den Fahrzeuganhänger im Bereich der Anhängerkupplung längs und/oder quer zur Fahrtrichtung und/oder in vertikaler Richtung sowie etwaig im Bereich der Achslager und durch Vergleich dieser Kräfte mit dem momentanen Bewegungsverhalten des Fahrzeuganhängers. Es können insbesondere die Verläufe der ermittelten Kräfte vergleichen werden mit den Verläufen der momentanen Längs- und Querbeschleunigung sowie der Nick-, Wank- und Gierrate. Aus einem Vergleich der an den Kontaktpunkten des Anhängerchassis gemessenen Kräfte mit dem (daraus resultierenden) Bewegungsverhalten des Anhängers, insbesondere mit einer oder mehreren Beschleunigungen in Längs- oder Querrichtung sowie um die Längs-, Quer- oder Hochachse, können die Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers rechnerisch ermittelt werden. Insbesondere können die Schwerpunktlage und/oder die Gesamtmasse und/oder eine momentane wirksame Masse (bei losen Frachstücken oder schwallenden Lasten) zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden. Alternatively or additionally, the one or more sensors can indirectly detect the mass and / or loading of the vehicle trailer, for example by measuring the instantaneous tensile or compressive forces on the trailer in the area of the trailer hitch longitudinally and / or transversely to the direction of travel and / or in the vertical direction and possibly in the area of the axle bearings and by comparing these forces with the current movement behavior of the vehicle trailer. In particular, the courses of the determined forces can be compared with the courses of the instantaneous longitudinal and lateral acceleration as well as the pitch, roll and yaw rate. From a comparison of the measured at the contact points of the trailer chassis forces with the (resulting) movement behavior of the trailer, in particular with one or more accelerations in the longitudinal or transverse direction and about the longitudinal, transverse or vertical axis, the mass and / or loading be determined by calculation of the vehicle trailer. In particular, the center of gravity position and / or the total mass and / or a momentary effective mass (in the case of loose pieces of freight or surging loads) can be determined at different points in time.
Alternative oder zusätzliche Varianten zur Erfassung der momentanen Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers sind:
- • Spannungsmessung an einem lasttragenden Teil des Fahrzeuganhängers, insbesondere jeweils einzeln oder in Kombination an einem der folgenden Teile des Fahrzeuganhängers: Achslager, Achsstummel, Schwinghebel, Achsrohr, Zugdeichsel;
- • Erfassung des Einfederweges der Achsfederung und/oder der Auflaufeinrichtung und Berechnung der gesamten oder anteiligen Masse aus der erfassten Dehnung/Stauchung des jeweiligen elastischen Elements und seiner Federhärte/Elastizitätskonstante;
- • Schätzung oder Berechnung der Masse und/oder Beladung aus dynamischen Zuständen (Einzelzustände oder Zustandsvergleich) während einer Beschleunigung in einer bekannten Richtung (translatorisch) oder um eine bekannte Achse (rotatorisch) gemäß der dynamischen Basis-Gleichung m = F/a (Masse = Kraft dividiert durch Beschleunigung).
- • Schätzung oder Berechnung der Masse und/oder Beladung aus dynamischen Verläufen (Zeitintervall-Vergleich) während einer Beschleunigung in einer bekannten Richtung (translatorisch) oder um eine bekannte Achse (rotatorisch) gemäß der dynamischen Beziehung m(t) = F(t)/a(t). Dabei können insbesondere schwingungsbehaftete dynamische Verläufe verglichen und analysiert werden.
- • measuring stress on a load-bearing part of the vehicle trailer, in particular individually or in combination with one of the following parts of the vehicle trailer: axle box, axle stub, rocker arm, axle tube, drawbar;
- • Detecting the spring deflection of the axle suspension and / or the overrun device and calculating the total or proportional mass from the detected strain / compression of the respective elastic element and its spring rate / elastic constant;
- • Estimation or calculation of mass and / or loading from dynamic states (single states or state comparison) during acceleration in a known direction (translational) or around a known axis (rotational) according to the dynamic basis equation m = F / a (mass = Force divided by acceleration).
- • Estimation or calculation of mass and / or loading from dynamic progressions (time interval comparison) during acceleration in a known direction (translational) or around a known axis (rotational) according to the dynamic relationship m (t) = F (t) / at). In particular, vibrational dynamic courses can be compared and analyzed.
Eine besonders einfache Form der Ermittlung der Masse des Fahrzeuganhängers besteht darin, über einen Sensor an der Zugdeichsel oder Anhängekupplung eine vertikale Zugkraft in Längsrichtung des Fahrzeuganhängers zu erfassen und parallel die Längsbeschleunigung auf den Fahrzeuganhänger zu erfassen, insbesondere durch einen ESP-Sensor. Dann kann gemäß der o.g. Grundgleichung m = FL/aL (m: Masse, FL: Zugkraft in Längsrichtung, aL: Längsbeschleunigung) die momentane (Gesamt-)Masse des Fahrzeuganhängers (indirekt) ermittelt werden. A particularly simple way of determining the mass of the vehicle trailer is to detect a vertical traction force in the longitudinal direction of the vehicle trailer via a sensor on the drawbar or towing hitch and to detect in parallel the longitudinal acceleration on the vehicle trailer, in particular by an ESP sensor. Then, according to the o.g. Basic equation m = FL / aL (m: mass, FL: tractive force in longitudinal direction, aL: longitudinal acceleration) the instantaneous (total) mass of the vehicle trailer (indirect) is determined.
Die momentane Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers ist infolge der direkten oder indirekten sensorischen Erfassung für die Steuerungseinheit als quantifizierte Größe vorhanden, die bevorzugt im Vergleich zu anderen Messwerten und/oder vorbestimmten Zustandserkennungs-Grenzwerten analysiert wird. Die momentane Masse und/oder Beladung ist insbesondere als zeitlich variable Größe vorhanden. The instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer is present as a quantified quantity to the control unit as a result of the direct or indirect sensory detection, which is preferably analyzed in comparison to other measured values and / or predetermined state detection limits. The instantaneous mass and / or loading is present in particular as a time-variable variable.
Die Masse und/oder Beladung kann als Einzel-Parameter oder als Satz von Parametern erfasst werden, auf deren Basis die Erzeugung der überlagerten Betätigungskräfte bzw. Stellbewegungen gesteuert bzw. adaptiert werden. The mass and / or loading can be detected as a single parameter or as a set of parameters, on the basis of which the generation of the superposed actuating forces or adjusting movements are controlled or adapted.
Der Begriff Masse bzw. Beladung umfasst bevorzugt zumindest die Gesamtmasse des Fahrzeuganhängers (inklusive Beladung). Alternativ oder zusätzlich können die Einzel-Masse des Fahrzeuganhängers und der Last separat erfasst werden. Darüber hinaus kann der Begriff „Masse und/oder Beladung“ die folgenden Parameter umfassen: vertikale Höhe des Schwerpunktes (gemeinsam oder separat für Fahrzeuganhänger und Last); Längs- und/oder Querverteilung der Last bzw. Längs- oder Querlage des Schwerpunktes (gemeinsam oder separat für Fahrzeuganhänger und Last); Trägheitsmoment des Fahrzeuganhängers um die Längsachse und/oder um die Querachse und/oder um die Hochachse (Achsverläufe bevorzugt durch den ermittelten Schwerpunkt) (gemeinsam oder separat für Fahrzeuganhänger und Last). Gemäß den Gesetzen der Mechanik kann ggfs. zwischen den vorgenannten Parametern umgerechnet werden, sodass nur ein Teil der Parameter direkt erfasst und andere Parameter indirekt erfasst werden können. The term mass or load preferably comprises at least the total mass of the vehicle trailer (including load). Alternatively or additionally, the individual mass of the vehicle trailer and the load can be detected separately. In addition, the term "mass and / or load" may include the following parameters: vertical center of gravity (common or separate for trailer and load); Longitudinal and / or transverse distribution of the load or longitudinal or transverse position of the center of gravity (jointly or separately for trailer and load); Moment of inertia of the vehicle trailer about the longitudinal axis and / or about the transverse axis and / or about the vertical axis (axis characteristics preferably by the determined center of gravity) (jointly or separately for vehicle trailer and load). According to the laws of mechanics, if necessary, can be converted between the aforementioned parameters, so that only a part of the parameters can be recorded directly and other parameters can be detected indirectly.
Die momentane Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers, insbesondere die vorgenannten Parameter, kann/können mit einem oder mehreren Zustandserkennungs-Grenzwerten verglichen werden, um einen momentanen Beladungs-Zustand des Fahrzeuganhängers zu identifizieren. In Abhängigkeit von der Masse und/oder Beladung und insbesondere in Abhängigkeit von dem identifizierten Beladungs-Zustand können diverse Adaptionen für die Bremseingriffe zur Vermeidung oder Begrenzung eines instabilen Fahrverhaltens vorgenommen werden. Insbesondere können einzeln oder in Kombination adaptiert werden:
- • Das Ansprechverhalten, d.h. der Zeitpunkt eines Bremseingriffs bzw. die zu erreichenden oder zu überschreitenden Grenzwerte für die Auslösung eines Bremseingriffs (Auslöse-Grenzwerte);
- • Die Intensität, d.h. der (absolute) Betrag eines auszuführenden Bremseingriffs, insbesondere durch Vorgabe eines angepassten Maximalwertes für den Bremseingriff (Kraftbeschränkungs-Grenzwert);
- • Die Dynamik, d.h. die zulässige zeitliche Änderungsrate eines Bremseingriffs, insbesondere durch Vorgabe einer angepassten maximalen Änderung pro Zeiteinheit für eine aufzubringende Bremskraft (Dynamikbeschränkungs-Grenzwert).
- • The response, ie the time of a braking intervention or the limits to be reached or exceeded for the initiation of a braking intervention (tripping limit values);
- The intensity, ie the (absolute) amount of braking intervention to be carried out, in particular by specifying an adapted maximum value for the braking intervention (force limitation limit value);
- • The dynamics, ie the permissible rate of change of a braking intervention, in particular by specifying an adjusted maximum change per unit of time for a braking force to be applied (dynamic limit value).
Mit anderen Worten kann je nach momentaner Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers ein frühes oder spätes Eingreifen und/oder ein starkes oder schwaches Eingreifen und/oder ein impulsartiges oder gemächliches Eingreifen zur Vermeidung oder Begrenzung einer instabilen Fahrsituation gewählt werden. Dies wird nachfolgend beispielhaft für verschiedene Zustände eines Fahrzeuganhängers erläutert. In other words, depending on the instantaneous mass and / or loading of the vehicle trailer, early or late intervention and / or strong or weak intervention and / or impulse-like or leisurely intervention to avoid or limit an unstable driving situation can be selected. This will be explained below by way of example for various states of a vehicle trailer.
Während eines Bremseingriffs kann unterhalb eines Kraftbeschränkungs-Grenzwerts und/oder eine Dynamikbeschränkungs-Grenzwerts kann eine Regelung der Intensität und/oder der Dynamik nach anderen Einflussgrößer als der momentanen Masse und/oder Beladung erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit von dem Ausmaß des instabilen Fahrzustands, also beispielsweise in Abhängigkeit von der Frequenz oder der Amplitude einer Gierschwingung, etc. During a braking intervention, below a force limitation threshold and / or a dynamic restriction limit, control of intensity and / or dynamics may be made according to factors other than instantaneous mass and / or loading, particularly depending on the extent of the unstable driving condition, ie for example, depending on the frequency or the amplitude of a yaw vibration, etc.
Wenn die ermittelte Masse (Gesamtmasse) des Fahrzeuganhängers unterhalb eines ersten Beladungs-Grenzwertes liegt, kann eine Leerfahrt des Fahrzeuganhängers identifiziert werden. If the determined mass (total mass) of the vehicle trailer is below a first loading limit value, an empty drive of the vehicle trailer can be identified.
Bei einer Leerfahrt eines Fahrzeuganhängers können die Grenzwerte für die Auslösung eines überlagerten Bremseingriffes erhöht werden. Die Dynamik der Eingriffe kann hoch sein, d.h. es können impulsartige intermittierende Bremseingriffe und/oder schnelle Wechsel zwischen starken und schwachen Bremseingriffen zugelassen werden. Die maximale Bremskraft kann bei einem verhältnismäßig niedrigen Wert begrenzt werden. When a vehicle trailer is empty, the limit values for triggering a superimposed braking intervention can be increased. The dynamics of the interventions can be high, i. Pulse-like intermittent braking interventions and / or rapid changes between strong and weak braking interventions can be permitted. The maximum braking force can be limited at a relatively low value.
Leichte und mittelschwere Fahrzeuganhänger zeigen bei Leerfahrten wegen der geringeren Masse (Gesamtmasse) eine verstärkte Neigung zum Gieren oder Wanken. Bei Bodenwellen kann es auch zu einem leichten Hüpfen des Fahrzeuganhängers kommen. Allerdings besteht bei leicht instabilem Fahrverhalten von leeren Anhängern noch kein stark erhöhtes Risiko für eine Eskalation und es reichen oft schon geringe Bremseingriffe aus, um das instabile Fahrverhalten zu begrenzen. D.h. es können verhältnismäßig höhere Grenzwerte für die Feststellung eines instabilen Fahrverhaltens festgelegt werden. Die maximal aufzubringende Bremskraft kann hingegen verhältnismäßig niedrig angesetzt werden. Light and medium-weight vehicle trailers show an increased tendency to yaw or wobble on empty runs because of the lower mass (total mass). With bumps, it may also come to a slight hopping of the vehicle trailer. However, with slightly unstable driving behavior of empty trailers, there is still no high risk of escalation, and low braking interventions are often sufficient to limit the unstable driving behavior. That relatively higher limits can be set for the determination of unstable driving behavior. The maximum applied braking force, however, can be set relatively low.
Wenn die ermittelte Masse (Gesamtmasse) des Fahrzeuganhängers oberhalb des ersten Beladungs-Grenzwertes und unterhalb eines zweiten höheren Beladungs-Grenzwertes liegt, kann eine leichte Beladung des Fahrzeuganhängers identifiziert werden. Gleichzeitig kann eine Schwerpunktlage in vertikaler Richtung ermittelt und mit einem Höhenlage-Grenzwert vergleichen werden. Wenn die Schwerpunktlage in vertikaler Richtung den Höhenlage-Grenzwert überschreitet, kann ein hoher Schwerpunkt identifiziert werden. If the determined mass (total mass) of the vehicle trailer is above the first loading limit and below a second higher loading limit, a slight load on the vehicle trailer may be identified. At the same time, a center of gravity in the vertical direction can be determined and compared with an altitude limit. When the center of gravity in the vertical direction exceeds the altitude limit, a high center of gravity can be identified.
Für einen leicht beladenen Fahrzeuganhänger mit einem hohen Schwerpunkt können geringe Grenzwerte für die Auslösung von Bremseingriffen, verhältnismäßig niedrige Bremskräfte und ggfs. träge Änderungen für die Bremskraft vorgesehen werden. For a lightly loaded vehicle trailer with a high center of gravity low limits for the release of brake interventions, relatively low braking forces and, if necessary, sluggish changes for the braking force can be provided.
Leicht beladene Fahrzeuganhänger mit einem hohen Schwerpunkt der Last zeigen eine erhöhte Neigung zu instabilem Fahrverhalten hinsichtlich Wank- und Nickbewegungen. Schon bei etwas stärkeren Änderungen des gefahrenen Kurvenradius können durch den hohen Schwerpunkt trägheitsbedingte Wankbewegungen entstehen, die sich zu Wankschwingungen aufschaukeln können. Verstärktes Bremsen oder Beschleunigen kann zu trägheitsbedingten Nickbewegungen führen, die sich zu Nickschwingungen aufschaukeln können. Durch den hohen Schwerpunkt der Last besteht ferner ein erhöhtes Risiko, dass sich die Wankschwingungen zu unkontrollierbaren Fahrinstabilitäten ausweiten oder dass Nickschwingungen zu einem Ablösen der Anhängekupplung vom Zugfahrzeug führen. Daher empfiehlt es sich, die Bremseingriffe bereits früh vorzunehmen, d.h. die Grenzwerte für das Auslösen der überlagerten Bremskraft bzw. Stellbewegung niedriger anzusetzen. Der Betrag der Bremskraft kann häufig niedrig gewählt werden. Mit anderen Worten kann ein niedriger Maximalwert für die auszulösende Bremskraft vorgesehen werden. Insbesondere sollte ein Überbremsen vermieden werden, durch welches ein Blockieren eines oder mehrerer Räder begünstigt werden könnte. Ein Blockieren kann zu einem erhöhten Risiko für ein seitliches Ausbrechen des Fahrzeuganhängers führen, d.h. dass eine bereits bestehende Wankbewegung teilweise in eine überlagerte Gierbewegung oder eine Gierschwingung umgesetzt wird, weil eine seitliche Führung des Fahrzeuganhängers im Bereich der Räder beim Blockieren zumindest kurzzeitig wegfällt. Die Dynamik der Bremskraftänderung sollte eher träge bzw. gemächlich gewählt werden, damit nicht durch die Bremsung weitere Nick- oder Gierbewegungen erzeugt werden, die ggfs. ein Aufschwingen begünstigen. Mit anderen Worten kann bei einem hohen Schwerpunkt die zeitliche Änderungsrate für die Bremseingriffe vergleichsweise niedrig gewählt werden. Lightly loaded vehicle trailers with a high center of gravity of the load show an increased tendency to unstable driving behavior with regard to rolling and pitching movements. Already with somewhat stronger changes of the driven turning radius, due to the high center of gravity, inertia-related rolling movements can arise, which can swing to oscillating vibrations. Increased braking or acceleration can lead to inertial pitching movements, which can become pitching oscillations. Due to the high center of gravity of the load there is also an increased risk that the rolling oscillations will expand to uncontrollable driving instabilities or that pitching oscillations lead to a detachment of the towing hitch from the towing vehicle. Therefore, it is advisable to make the braking interventions early, i. set the limits for triggering the superimposed braking force or actuating movement lower. The amount of braking force can often be chosen low. In other words, a low maximum value for the braking force to be triggered can be provided. In particular, an overbraking should be avoided by which a blockage of one or more wheels could be favored. Blocking can lead to an increased risk of lateral breakage of the vehicle trailer, i. that an already existing roll motion is partially converted into a superimposed yawing motion or a yaw vibration, because a lateral guidance of the vehicle trailer in the area of the wheels during blocking is at least temporarily eliminated. The dynamics of the change in braking force should be chosen more slowly or leisurely, so that not by the braking more pitching or yawing movements are generated, which if necessary favor a swinging. In other words, with a high center of gravity, the time rate of change for the braking interventions can be selected to be comparatively low.
Im Fall von überladenen und insbesondere stark überladenen Fahrzeuganhängern (in der Regel mit niedrigem Schwerpunkt) kann ein frühes Eingreifen mit vergleichsweise hohen Bremskräften vorgesehen werden. Die Dynamik der Bremseingriffe kann mit vergleichsweise hohen zeitlichen Änderungsraten der Bremskräfte erfolgen. In the case of overloaded and particularly heavily overloaded vehicle trailers (usually with a low center of gravity) early intervention with comparatively high braking forces can be provided. The dynamics of the braking interventions can take place with comparatively high temporal change rates of the braking forces.
Schwere Anhänger haben infolge der hohen Masse ein vergleichsweise träges Verhalten. Die Masse dämpft einerseits die Quer- und Längsbeschleunigung sowie andererseits Nick- und Wankbewegungen, sofern der Schwerpunkt relativ nahe am Achsmittelpunkt liegt. Ein Blockieren der Räder ist eher nicht zu befürchten. Allerdings können die Auswirkungen von Wank- oder Nickschwingungen deutlich gravierender ausfallen, als bei leichter Beladung. Ferner sind höhere Bremsverzögerungen erforderlich, um dem instabilen Fahrverhalten entgegenzuwirken. Heavy trailers have a relatively sluggish behavior due to the high mass. On the one hand, the mass dampens the lateral and longitudinal acceleration and, on the other hand, pitch and roll movements, provided that the center of gravity is relatively close to the center of the axle. A blocking of the wheels is rather not to be feared. However, the effects of roll or pitch oscillations can be significantly more severe than with light loads. Furthermore, higher braking decelerations are required to counteract the unstable driving behavior.
In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung, den beifügten Figuren sowie den Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung angegeben. In the following description, the attached figures and the claims, further advantageous embodiments of the invention are given.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen: The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. Show it:
In
Wenn der Fahrzeuganhänger über die Anhängekupplung (
Wenn das Zugfahrzeug während der Fahrt abbremst, läuft der Fahrzeuganhänger (
Die Auflaufeinrichtung (
Der Grad der Stauchung hängt in der Regel von den Federungs- und Dämpfungsparametern der Auflaufeinrichtung (
An dem Waagbalken (
Der Fahrzeuganhänger (
Der Bremsaktuator (
Das Steuermittel (
Der Bremsaktuator (
Das gezeigte Stabilisierungssystem umfasst eine Steuereinheit (
In dem Beispiel von
Alternativ oder zusätzlich kann ein Gewichtssensor (G3) eine Auflagekraft in vertikaler Richtung zwischen dem Anhängerchassis und dem Bugrad (
Aus einer Differenz bzw. einem Verhältnis der gemessenen Gewichtskräfte an dem ersten und dem zweiten Gewichtssensor (G1, G2) kann eine Schwerpunktlage des Fahrzeuganhängers (
Das Stabilisierungssystem umfasst bevorzugt mindestens einen Beschleunigungssensor (
Darüber hinaus kann der Beschleunigungssensor (
Ferner kann der Beschleunigungssensor (
Wiederum alternativ können zwei oder mehr Beschleunigungssensoren (
Das Stabilisierungssystem ist gemäß einer Ausführungsvariante dazu ausgebildet, die Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers (
Alternativ oder zusätzlich zu dem dritten Gewichtssensor (G3) kann das Stabilisierungssystem einen Kraftsensor zur Erfassung von Kontaktkräften zwischen dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger (
Das Stabilisierungssystem ist bevorzugt dazu ausgebildet, eine Masse und/oder Beladung des Fahrzeuganhängers (
Aus einem Vergleich der Kraftverläufe an dem ersten und dem zweiten Gewichtssensor (G1, G2), die auf der linken und rechten Seite des Fahrzeuganhängers platziert sind, mit einem Verlauf der Rotationsbeschleunigung um die Längsachse des Fahrzeuganhängers (
Alternativ oder zusätzlich kann aus einem Vergleich der Kraftverläufe an dem dritten Gewichtssensor (G3) einerseits und an dem ersten und zweiten Gewichtssensor (G1, G2) andererseits mit einem Verlauf der Rotationsbeschleunigung um die Querachse des Fahrzeuganhängers (
Der Bremsaktuator (
Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Alle zu den Ausführungsbeispielen beschriebenen, gezeigten, beanspruchten oder in sonstiger Weise offenbarten Merkmale können in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden. Modifications of the invention are possible in various ways. All of the embodiments described, shown, claimed or disclosed in any other way features can be combined with each other in any way, replaced with each other, supplemented or omitted.
Der Bremsaktuator (
Bei einem mehrachsigen Fahrzeuganhänger (
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist für jede Radbremse (
Wenn mehrere Bremsaktuatoren (
Die momentane Masse und/oder Beladung kann gemäß einer ersten Ausführungsvariante einmalig vor oder bei einem Fahrtbeginn ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die momentane Masse und/oder Beladung während einer Fahrt und vor einem Bremseingriff ermittelt werden. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die momentane Masse und/oder Beladung permanent ermittelt werden, insbesondere bei einer bekannten Erfassungs-Frequenz. The instantaneous mass and / or loading can be determined once before or at the start of a journey according to a first embodiment variant. Alternatively or additionally, the instantaneous mass and / or loading can be determined during a journey and before a braking intervention. Again alternatively or additionally, the instantaneous mass and / or loading can be determined permanently, in particular at a known detection frequency.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Fahrzeuganhänger car trailers
- 11 11
- Anhängekupplung Towing
- 12 12
- Bugrad nose wheel
- 13 13
- Anhängerrad trailer wheel
- 14 14
- Radbremse mit mechanischer Betätigung Wheel brake with mechanical actuation
- 15 15
- Achslager/Achsausleger Achslager / Achsausleger
- 16 16
- Achse axis
- 17 17
- Bremszug/Bremsgestänge Brake cable / brake linkage
- 18 18
- Auflaufeinrichtung overrun device
- 19 19
- Waagbalken balance beam
- 20 20
- Mitnehmer takeaway
- 21 21
- Halterung bracket
- 22 22
- Bremskabel/Bowdenzug Brake cable / Bowden cable
- 23 23
- Bremsaktuator brake actuator
- 24 24
- Steuerungseinheit control unit
- 25 25
- Beschleunigungssensor/ESP-Sensor Accelerometer / ESP sensor
- 26 26
- Steuermittel/Schubstange Control means / push rod
- 27 27
- Energiespeicher energy storage
- 28 28
- Stromleitung/Energieversorgung Power line / power supply
- G1 G1
- Gewichtssensor weight sensor
- G2 G2
- Gewichtssensor weight sensor
- G3 G3
- Gewichtssensor weight sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005002699 A1 [0003] DE 102005002699 A1 [0003]
- DE 202014007403 U1 [0004] DE 202014007403 U1 [0004]
- GB 2362693 [0009] GB 2362693 [0009]
- DE 202004008160 A1 [0010] DE 202004008160 A1 [0010]
Claims (54)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP16201954.1A EP3176042B1 (en) | 2015-12-03 | 2016-12-02 | Stabilization technique for vehicle trailers |
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---|---|---|---|
DE202015106595.7U DE202015106595U1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Stabilization technology for vehicle trailers |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202015106595U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018177975A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | AL-KO Technology Austria GmbH | Detection device, detection method and stabilisation device |
DE202018102469U1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-05-16 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device for a trailer and trailer |
EP3804486A1 (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-14 | WABCO Global GmbH | Agricultural working vehicle and method of controlling same |
DE202021102632U1 (en) | 2020-05-19 | 2021-06-10 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device for stabilizing a trailer |
DE202022103884U1 (en) | 2022-07-11 | 2023-11-02 | Alois Kober Gmbh | Braking device |
EP4414225A1 (en) * | 2023-02-06 | 2024-08-14 | Reich Gesellschaft mbH Regel- und Sicherheitstechnik | Trailer for a towing vehicle and method for operating such a trailer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2362693A (en) | 2000-05-23 | 2001-11-28 | Allan Arthur Askey | Braking device for a towed vehicle e.g.a caravan |
DE202004008160U1 (en) | 2004-05-19 | 2005-09-29 | Al-Ko Kober Ag | Rolling brake for vehicle trailers |
DE102005002699A1 (en) | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Sauer-Danfoss Aps | Bremsventilanordung |
DE202014007403U1 (en) | 2014-09-11 | 2015-08-06 | Knott Gmbh | Overrunning brake system for motor vehicle trailers |
-
2015
- 2015-12-03 DE DE202015106595.7U patent/DE202015106595U1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2362693A (en) | 2000-05-23 | 2001-11-28 | Allan Arthur Askey | Braking device for a towed vehicle e.g.a caravan |
DE202004008160U1 (en) | 2004-05-19 | 2005-09-29 | Al-Ko Kober Ag | Rolling brake for vehicle trailers |
DE102005002699A1 (en) | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Sauer-Danfoss Aps | Bremsventilanordung |
DE202014007403U1 (en) | 2014-09-11 | 2015-08-06 | Knott Gmbh | Overrunning brake system for motor vehicle trailers |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018177975A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | AL-KO Technology Austria GmbH | Detection device, detection method and stabilisation device |
AU2018241694B2 (en) * | 2017-03-28 | 2020-12-03 | AL-KO Technology Austria GmbH | Detection device, detection method and stabilisation device |
DE202018102469U1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-05-16 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device for a trailer and trailer |
EP3564051A1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-06 | Reich GmbH Regel- und Sicherheitstechnik | Trailer and trailer stabilisation device for a trailer |
US11623635B2 (en) | 2019-10-09 | 2023-04-11 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Agricultural work vehicle and control method |
DE102019127129A1 (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | WABCO Global GmbH | Work vehicle for use in agriculture and method for its control |
EP3804486A1 (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-14 | WABCO Global GmbH | Agricultural working vehicle and method of controlling same |
DE202021102632U1 (en) | 2020-05-19 | 2021-06-10 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device for stabilizing a trailer |
EP3912871A1 (en) | 2020-05-19 | 2021-11-24 | Reich GmbH Regel- und Sicherheitstechnik | Trailer stabilising device and method for stabilising a trailer |
DE102020113509A1 (en) | 2020-05-19 | 2021-11-25 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device and method for stabilizing a trailer |
DE102020113509B4 (en) | 2020-05-19 | 2024-02-01 | Knott Gmbh | Trailer stabilization device, method for stabilizing a trailer, computer program and trailer |
DE202022103884U1 (en) | 2022-07-11 | 2023-11-02 | Alois Kober Gmbh | Braking device |
EP4414225A1 (en) * | 2023-02-06 | 2024-08-14 | Reich Gesellschaft mbH Regel- und Sicherheitstechnik | Trailer for a towing vehicle and method for operating such a trailer |
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