DE202022102790U1 - Ermittlungsmodul, Rangiersystem und Anhänger - Google Patents

Abstract

Ermittlungsmodul ausgebildet zur Ermittlung der Masse (m) eines abgekuppelten Anhängers (3), der ein Rangierantriebssystem (2) aufweist, welches mindestens eine Antriebseinheit (14,14') für den drehenden Antrieb von beidseitigen Anhängerrädern (12,13) und einen Messwertgeber (18) für die Antriebsleistung (L) oder ein Äquivalent sowie einen Messwertgeber (19) für die Antriebsbeschleunigung oder ein Äquivalent und ggf. einen Messwertgeber (19') für die Drehzahl umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, bei einem Ermittlungsprozess eine Steuer- und Signalverbindung (29) mit dem Rangierantriebssystem (2) zu bilden und dann das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass das Rangierantriebssystem (2) nacheinander zumindest zwei Messfahrten des abgekuppelten Anhängers (3) entlang einer Fahrstrecke (x) mit jeweils einer vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) durchführt, wobei die Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) unterschiedlich hoch sind und wobei das Ermittlungsmodul (1) die Messwerte der Messwertgeber (18,19,19') während der Messfahrten aufnimmt und daraus die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) ermittelt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Ermittlungsmodul zur Ermittlung der Masse (m) eines abgekuppelten Anhängers mit Rangiersystem mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Ansprüche.
• Die EP 3 128 299 A1 zeigt ein Antriebssystem für einen Anhänger, welches eine Steuerung und für jede Seite des Anhängers mindestens eine Antriebsvorrichtung mit einem Gleichstrommotor für den Antrieb der Anhängerräder umfasst. Das Antriebssystem umfasst ferner Vorrichtungen zur Ermittlung der Stromaufnahme und der Drehzahl der Motoren, einen Auffahrtskeil mit einem ebenen Abschnitt und einem keilförmigen Abschnitt mit bekanntem Steigungswinkel sowie ein Modul zur Berechnung der Anhängermasse auf. Die Anhängermasse wird anhand eines Unterschieds der ermittelten Motorstromaufnahme auf den Abschnitten mit unterschiedlicher Steigung des Auffartskeils berechnet unter Berücksichtigung der vorgegebenen Drehzahl und der Temperatur. Hierbei ist eine bestimmte Fahrstrecke unter Einschluss eines mobilen Keils vorgesehen, wobei diese Fahrstrecke nur ein einziges Mal durchfahren wird und zudem die Drehzahl der Motoren vorgegeben wird. Am Ende der Messfahrt kehrt der Anhänger zum Ausgangspunkt zurück, wobei dann das Anhängergewicht von dem Ermittlungsmodul berechnet wird.
• Die DE 102 44 789 A1 befasst sich mit der Massebestimmung bei einem Kraftfahrzeug mit Fahrer und Einbaumotor und nicht bei einem abgekuppelten Anhänger. Sie zeigt auch nicht ein Rangierantriebsystem und ein diesbezügliches Ermittlungsmodul. Vielmehr werden im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs während einer einzigen Fahrt auf einer unbestimmten Strecke zu verschiedenen Zeitpunkten die Antriebskraft und die Antriebsbeschleunigung ermittelt und hieraus unter Anwendung der dynamischen Fahrgleichung die Masse des Kraftfahrzeugs berechnet. Die Antriebskraft und die Antriebsbeschleunigung sollen unterschiedlich sein, werden aber nicht vorgegeben, sondern aufgrund des aktuellen Fahrzustands ermittelt.
• Die DE 10 2008 042 315 A1 betrifft einen ähnlichen technischen Sachverhalt wie die DE 102 44 789 Al. Bei einem Kraftfahrzeug werden im Fahrbetrieb zu verschiedenen Zeitpunkten Längskraftwerte sowie Beschleunigungswerte ermittelt und miteinander verrechnet.
• Bei der DE 10 2020 216 109 A1 werden ebenfalls nur eine Messfahrt und eine Messwertaufnahme zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des normalen Fahrbetriebs eines Fahrzeugs vorgenommen und ausgewertet.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Ermittlungstechnik für die Masse eines abgekuppelten Anhängers aufzuzeigen.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Ansprüchen.
• Die beanspruchte Ermittlungstechnik, d.h. das Ermittlungsmodul, das Ermittlungsverfahren, das damit ausgerüstete Rangiersystem und der damit ausgestattete Anhänger, haben verschiedene Vorteile.
• Die beanspruchte Massenermittlungstechnik ist besonders leistungsstark, aufwandsarm, sicher sowie leicht und ergonomisch handhabbar. Sie kann ohne einen in mehrfacher Zahl am Anhänger mitzuführenden Auffahrtskeil auskommen. Die Ermittlung der Masse des von einem Zugfahrzeug abgekuppelten Anhängers lässt sich aus dem Stand und an beliebig geeigneten Stellen mit einem ausreichend festen, bevorzugt ebenen Untergrund durchführen. Der Platzbedarf hierfür ist minimal.
• Die Ermittlungstechnik kann mit den an einem Rangiersystem bereits vorhandenen Komponenten, insbesondere Messwertgebern und eventuell einer Steuereinrichtung, auskommen. Das Ermittlungsmodul kann den Ermittlungsprozess eigenständig und automatisch durchführen. Es kann als Hardwaremodul und/oder als Softwaremodul ausgebildet sein. Das Ermittlungsmodul kann in einer mobilen und insbesondere tragbaren Fernbedienung, z.B. einem dedizierten Gerät oder einem universellen tragbaren Computer, insbesondere Smartphone, angeordnet sein.
• Ein Rangiersystem und ggfs. ein Anhänger können mit einem Ermittlungsmodul herstellerseitig und in der Erstausrüstung ausgestattet sein. Andererseits können vorhandene Rangiersysteme und ggfs. Anhänger mit einem Ermittlungsmodul nachgerüstet oder umgerüstet werden.
• In einem Erfindungsaspekt ist vorgesehen, dass das beanspruchte Ermittlungsmodul bei einem Ermittlungsprozess sich in einer Steuer- und Signalverbindung mit dem Rangiersystem befindet oder gebracht werden kann und das Rangiersystem derart ansteuert, dass das Rangiersystem den abgekuppelten Anhänger auf dem Untergrund bewegt und dabei nacheinander zumindest zwei Messfahrten des abgekuppelten Anhängers entlang einer Fahrstrecke (x) mit jeweils einer vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) durchführt, wobei die Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) unterschiedlich hoch sind. Dabei nimmt das Ermittlungsmodul während der Messfahrten jeweils die Messwerte der Messwertgeber auf und ermittelt daraus die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers. Die Messwerte können die Antriebsleistung (L) oder ein Äquivalent und die Antriebsbeschleunigung (A1,A2) oder ein Äquivalent und ggf. die Drehzahl betreffen. Das beanspruchte Ermittlungsverfahren kann vom Ermittlungsmodul oder anderweitig durchgeführt werden.
• Das Ermittlungsmodul und das Ermittlungsverfahren können die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers aus der Differenz der bei den Messfahrten unterschiedlichen Antriebsleistungen (L) oder der hieraus abgeleiteten unterschiedlichen wirksamen Radkräfte F in Fahrtrichtung und aus der Differenz der unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) ermitteln.
• Das Ermittlungsmodul und das Ermittlungsverfahren können die Antriebsleistung (L) der mindestens einen, bevorzugt elektromotorischen, Antriebseinheit aus der motorischen Antriebsleistung (Lm) abzüglich der motorischen Verlustleistung (VL) ermitteln. Die motorische Verlustleistung (VL) kann die mechanische Verlustleistung (VLm) und bei einer elektromotorischen Antriebseinheit die elektrische Verlustleistung (VLe) umfassen.
• Die mindestens eine Antriebseinheit kann beliebig ausgebildet sein. Sie umfasst ein z.B. motorisches Antriebsmittel und ein mit dem zugeordneten Anhängerrad verbindbares oder verbundenes Treibmittel. Das Antriebsmittel und das Treibmittel können einen Antriebsstrang bilden. Die besagten Leistungen können von dem z.B. motorischen Antriebsmittel der mindestens einen Antriebseinheit erbracht werden. Das Antriebsmittel kann z.B. als Elektromotor oder in anderer Weise ausgebildet sein.
• Das Ermittlungsmodul kann Steuer- und Rechenprozesse durchführen. In den Ansprüchen sind z.B. Formeln für die Berechnung der Antriebsleistungen (L) und der hieraus abgeleiteten unterschiedlichen wirksamen Radkräfte F sowie der Massenberechnung angegeben. Diese Formeln berücksichtigen auch die Drehzahl D, die mechanische Übersetzung i und den mechanischen Wirkungsgrad η der mindestens einen Antriebseinheit, insbesondere einer elektromotorischen Antriebseinheit.
• Das Ermittlungsmodul kann die aufgenommenen Messwerte speichern und zur Ermittlung der Anhängermasse verarbeiten und auswerten. Das Ermittlungsmodul kann dabei mit einer geeigneten Taktfrequenz, von z.B. 100 Hz oder mehr arbeiten. Das Ermittlungsmodul kann auch Vorgabewerte oder Eingabewerte speichern und zur Ermittlung der Anhängermasse verarbeiten, z.B. den dynamischen Rollradius r der Anhängerräder, die besagte Übersetzung i sowie den besagten Wirkungsgrad η der jeweiligen Antriebseinheit oder dgl..
• Die Ermittlungstechnik kann beim Ermittlungsprozess ggf. eine Mittelwertbildung oder eine andere Rechenmethode anwenden, wobei sich Vorteile für die Mess- und Ermittlungsgenauigkeit ergeben. Äußere Einflüsse, wie z.B. durch eine evtl. Steigung der Fahrstrecke (x), durch Radlenkerstellungen, Radbremsen oder dgl. können kompensiert werden.
• Die beim Rangiersystem vorzugsweise bereits vorhandenen Messwertgeber können die Antriebsleistung und die Antriebsbeschleunigung direkt oder über ein Äquivalent erfassen und an das Ermittlungsmodul durch die Signalverbindung übermitteln. Das Rangiersystem kann dabei eine einzelne oder mehrere Antriebseinheiten für den drehenden Antrieb der beidseitig am Anhänger angeordneten Anhängerräder aufweisen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform nehmen die Messwertgeber als Äquivalent für die Antriebsleistung den elektrischen Motorstrom und die elektrische Motorspannung einer einzeln oder mehrfach vorhandenen elektromotorischen Antriebseinheit auf. Hieraus berechnet sich die elektromotorische Antriebsleistung (Lm) des Antriebsmittels. Die elektrische Verlustleistung (VLe) kann aus dem elektrischen widerstand und dem elektrischen Motorstrom beim Ermittlungsprozess berechnet werden. Die elektrische Verlustleistung (VLe) kann alternativ und bevorzugt aus einer z.B. im Ermittlungsmodul gespeicherten Tabelle entnommen werden. Die Tabelle kann z.B. die elektrische Verlustleistung (VLe) in Abhängigkeit vom elektrischen Motorstrom angeben. In der Tabelle können weitere Einflüsse, z.B. durch Temperatur, erfasst sein. Die mechanische Verlustleistung (VLm) kann z.B. durch eine Kalibrierung der Antriebseinheit, insbesondere des Antriebsmittels, erfasst werden.
• Als Äquivalent für die Antriebsbeschleunigung des Anhängers kann z.B. die Antriebsgeschwindigkeit oder die Antriebsdrehzahl der ein oder mehreren Antriebseinheiten über der Zeit erfasst werden. Die Drehzahl, z.B. die Drehzahl des Antriebsmittels, kann alternativ über einen separaten Messwertgeber erfasst werden.
• Eine direkte Leistungserfassung ist auch über Leistungsgeber an geeigneter Stelle möglich. Eine direkte Beschleunigungserfassung ist ebenfalls z.B. über Beschleunigungsgeber möglich. Hierbei kann ein Beschleunigungsgeber einer Fahrstabilisierungseinrichtung, z.B. Schlingerbremse, oder dgl. benutzt werden.
• Die Ermittlungstechnik kann das Rangierantriebssystem derart ansteuern, dass die vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) jeweils auf einen konstanten Beschleunigungswert gesteuert oder geregelt werden.
• Die Ermittlungstechnik kann das Rangierantriebssystem derart ansteuern, dass die Messfahrten mit einem jeweils gleichen vorgegebenen Fahrmodus durchgeführt werden. Der Fahrmodus kann bei den Messfahrten eine Beschleunigungsphase des abgekuppelten Anhängers (3) mit der jeweiligen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) beinhalten. Der Start der Beschleunigungsphasen kann jeweils aus dem Stillstand des abgekuppelten Anhängers erfolgen. Der Fahrmodus kann bei den Messfahrten am Ende der jeweiligen Beschleunigungsphase ein Abbremsen des abgekuppelten Anhängers bis zum Stillstand vorsehen. Insbesondere kann der Fahrmodus bei den Messfahrten jeweils einen Start der Beschleunigungsphase von der gleichen Startposition (S) des abgekuppelten Anhängers umfassen, wobei der abgekuppelte Anhänger nach Beendigung der einen, z.B. ersten, Messfahrt in die Startposition (S) für die anschließende andere, z.B. zweite, Messfahrt zurückbewegt wird.
• Die Ermittlungstechnik steuert das Rangiersystem vorzugsweise derart an, dass es den abgekuppelten Anhänger bei den Messfahrten jeweils entlang einer bevorzugt ebenen, insbesondere horizontalen, und bevorzugt geraden Fahrstrecke (x) bewegt. Die Fahrstrecke (x) kann entlang einer Anhängerlängsachse ausgerichtet sein. Die Länge der Fahrstrecke (x) kann vorteilhafterweise 20 cm bis 1 m, bevorzugt 30 cm bis 50 cm, betragen. Die Messfahrten werden bevorzugt mit gleicher Fahrtrichtung des abgekuppelten Anhängers durchgeführt. Bei den Messfahrten können die Abtriebsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen von linken und rechten Antriebseinheiten synchronisiert werden.
• Die Ermittlungstechnik steuert das Rangiersystem vorzugsweise derart an, dass die Messfahrten unter vergleichbaren, bevorzugt gleichen, Fahrbedingungen durchgeführt werden. Hierdurch vereinfacht sich die Berechnung bei der Massenermittlung. Insbesondere können die durch äußere Einflüsse, z.B. Reibung, Steigung oder Luftwiderstand, bedingten Fahrwiderstände vernachlässigt werden. Bei der Berechnung mit den bevorzugten Formeln kürzen sich die Fahrwiderstände heraus.
• Für die vergleichbaren, bevorzugt gleichen, Fahrbedingungen ist es günstig, wenn die Ermittlungstechnik das Rangiersystem derart ansteuert, die Messfahrten zumindest bereichsweise entlang der gleichen Fahrstrecke (x) durchgeführt werden. In einer Ausführung sind bei den Messfahrten die Fahrstrecken (x) und die dabei zurückgelegten Fahrweglängen (s) gleich. In einer anderen Ausführung haben bei den Messfahrten die Fahrstrecken (x) eine gleiche Lage und Ausrichtung, aber eine unterschiedliche Länge, wobei auch die zurückgelegten Fahrweglängen (s) unterschiedlich groß sind. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Rangierantriebssystem zwischen den Messfahrten im Treibeingriff mit den beidseitigen Anhängerrädern bleibt. Unterschiedliche Treibbedingungen können dadurch vermieden oder zumindest minimiert werden. Für vergleichbare, bevorzugt gleiche, Fahrbedingungen ist es günstig, wenn Messfahrten im unterbrechungsfreien Messbetrieb zeitnah nacheinander durchgeführt werden. Die Messfahrten können vorbehaltlich einer Rückstellung in die übereinstimmende Startposition unmittelbar nacheinander durchgeführt werden. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Messfahrten unter gleichen Umgebungsbedingungen, insbesondere Witterungsbedingungen, durchgeführt werden. Die Ermittlungstechnik und/oder das Rangiersystem können mit geeigneter Sensorik zur Erfassung und Verarbeitung der Umgebungsbedingungen ausgestattet sein.
• Die Ermittlungstechnik kann die Messfahrten nach der Zeit (t) oder nach der zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) oder einer vorgegebenen Endgeschwindigkeit (v) steuern. Während der Messfahrten und in der Beschleunigungsphase können die Messwerte der Messwertgeber zu einer gleichen vorgegebenen Zeit (t) oder bei einer gleichen vorgegebenen zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) aufgenommen werden. Eine Steuerung nach der zurückgelegten Fahrweglänge (s) ist besonders vorteilhaft.
• Die Ermittlungstechnik kann die ermittelte Masse (m) des abgekuppelten Anhängers und/oder einen hiervon abgeleiteten anderen Parameter vor Ort oder extern anzeigen und/oder signalisieren. Eine bevorzugt drahtlose Signalisierung kann z.B. an ein Zugfahrzeug oder an eine Zusatzeinrichtung am Anhänger, z.B. eine Schlingerbremse, eine elektrische Achse zur Fahrunterstützung im Gespannbetrieb oder dgl. erfolgen.
• Der ermittelte Massenwert kann in unterschiedlicher Weise genutzt werden. Der Bediener kann über den angezeigten Wert oder eine Differenz zu einer Vorgabe die Zulademöglichkeiten und das evtl. Erreichen des zulässigen Gesamtgewichts des Anhängers überprüfen. Die Bremskräfte einer Schlingerbremse können lastabhängig adaptiert werden. Auch die Betriebsbremse des Anhängers kann bedarfsweise dynamisiert werden. Bei einem Zugfahrzeug kann z.B. dessen ESP- Fahrstabilierungssystem angepasst werden. Weitere Nutzungen sind Zuglast- und Steigungswarnungen, Reifendruckluftwarnungen, Batteriekapazitätswarnungen bei einer elektrischen Achse oder dgl..
• Die Ermittlungstechnik ist dazu ausgebildet, den Ermittlungsprozess automatisch und eigenständig auszuführen. Der Bediener braucht den Ermittlungsprozess nur durch einen Auslöser zu starten. Es bedarf beim Prozessablauf keines manuellen Bedienereingriffs, um die Fahrbewegungen und die Erfassung sowie Verarbeitung der Messwertgeberdaten auszuführen.
• Für die Ausgestaltung des Ermittlungsmoduls als Hardwaremodul und/oder Softwaremodul, insbesondere kombiniertes Hard- und Softwaremodul oder reines Softwaremodul, gibt es verschiedene Möglichkeiten. In einer Ausbildung als Softwaremodul, z.B. Computerprogrammprodukt, kann das Softwaremodul z.B. in eine bestehende Steuereinrichtung des Rangiersystems und in deren Steuerprogramm implementiert werden. Dies kann bei der Herstellung des Rangiersystems oder nachträglich geschehen. Eine solche Steuereinrichtung kann anhängerfest oder mobil ausgebildet sein. Eine mobile Steuereinrichtung kann z.B. in einer dedizierten und mobilen Fernbedienung angeordnet sein.
• In einer anderen Variante ist es möglich, das Ermittlungsmodul hardwaremäßig als Steuereinrichtung mit einer Steuerungs- und Ermittlungssoftware auszubilden. Dies kann z.B. in Form einer modifizierten mobilen Fernbedienung oder durch Austausch einer fahrzeugfesten oder mobilen Steuereinrichtung geschehen.
• In einer Ausführungsform kann ein softwaremäßig ausgebildetes Ermittlungsmodul als App ausgestaltet sein, die auf einen universellen tragbaren Computer, z.B. ein Smartphone, ein Tablet oder dgl., aufgespielt werden kann und dessen Hardware und Software als Steuereinrichtung nutzt. Mit dem universellen tragbaren Computer werden Consumer-Geräte bezeichnet, die für eine Vielzahl unterschiedlicher und beliebiger Einsatzmöglichkeiten konzipiert und nicht dediziert sind. Das Rangiersystem und der Ermittlungsprozess können dabei über den tragbaren Computer gesteuert bzw. ausgelöst werden. Der tragbare Computer und insbesondere dessen Touchscreen kann außerdem zum manuellen Steuern des Rangiersystems, insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Anhängers, eingesetzt werden.
• Von der App können auf dem Monitor, insbesondere Touchscreen, ein oder mehrere Bedienmittel für eine Steuerung des Rangiersystems und des abgekuppelten Anhängers sowie ggf. eine Anzeige generiert werden. Ein Bedienmittel kann als sensitives Steuerfeld für eine Steuerung der Anhängerbewegungen, insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers, ausgebildet sein. Das sensitive Steuerfeld kann ein Zentrum und eine umgebende, bevorzugt ringförmige, Sensorfläche aufweisen, mit der Fingerpositionen und ggf. Fingerbewegungen eines Bedieners nach Richtung und Abstand vom Zentrum aufgenommen und zur Steuerung von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers ausgewertet werden können. Diese Ausgestaltung der App und des Rangiersystems haben eigenständige erfinderische Bedeutung und können auch ohne die Ermittlungstechnik für die Anhängermasse genutzt werden.
• Das mit dem Ermittlungsmodul auszurüstende oder ausgerüstete Rangierantriebssystem kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Das Rangierantriebssystem dient zum Rangieren des abgekuppelten Anhängers, z.B. beim Parken und beim Ankuppeln an ein Zugfahrzeug. Beim Rangieren können durch individuelles Antreiben der Anhängerräder beliebige Richtungen und Kurven mit wählbaren Radien gefahren werden sowie auf der Stelle gedreht werden. Das Rangierantriebssystem kann zusätzliche Funktionen haben, z.B. zur beschleunigenden und bremsenden Fahrtunterstützung sowie zur Fahrstabilisierung im Gespannbetrieb.
• Das Rangierantriebssystem kann eine oder mehrere Antriebseinheiten aufweisen, welche die beidseitigen Anhängerräder steuerbar und bevorzugt individuell antreiben. Die Antriebseinheiten weisen ein Antriebsmittel und ein mit dem zugeordneten Anhängerrad verbindbares oder verbundenes Treibmittel auf. Das Antriebsmittel und das Treibmittel können einen Antriebsstrang bilden. Besonders günstig ist eine Ausbildung des Antriebsmittels als Elektromotor, z.B. als Gleichstrommotor, insbesondere bürstenbehafteter oder bürstenloser Gleichstrommotor, als Wechselstrommotor, insbesondere Asynchron- oder Synchronmotor, oder dgl.. Alternative Motorausbildungen z.B. als hydraulischer Motor etc. sind möglich.
• Für die Ausbildung der Antriebseinheiten und ihrer Antriebsmittel und Treibmittel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.
• In einer Variante kann die Antriebseinheit als Mover mit einer rotierend angetriebenen und an ein Anhängerrad bevorzugt umfangsseitg zustellbaren Treibrolle sowie ggf. mit einem Getriebe ausgebildet sein. Ein solcher Mover kann z.B. an einem Längsträger des Anhängers in der Nähe zum beaufschlagten Anhängerrad montiert sein. Eine direkte Montage am aufrechten Längssteg eines solchen Längsträgers ist besonders vorteilhaft. Der bevorzugt eingesetzte Elektromotor kann z.B. als Gleichstrommotor ausgebildet sein. Die in den Ansprüchen angegebenen Berechnungsformeln für die Ermittlung der Anhängermasse (m) sind besonders für einen solchen Mover einsetzbar.
• In einer anderen Variante kann die Antriebseinheit als integrierter Rangierantrieb ausgebildet sein, bei dem das Antriebsmittel in oder an einem Achskörper einer Achsanordnung des Anhängers montiert werden kann. Auch hierfür ist eine Ausbildung des Elektromotors als Gleichstrommotor von Vorteil.
• In einer anderen Ausführung kann die Antriebseinheit als Radnabenmotor ausgestaltet sein. Der bevorzugt eingesetzte Elektromotor kann ein Gleichstrommotor oder ein anderer Elektromotor oder sonstiger Motor sein. Ein Radnabenmotor ermöglicht außerdem andere Einsatzbereiche des Rangierantriebssystems. Es kann z.B. zur Fahrunterstützung im Gespannbetrieb eingesetzt werden, wobei es zur Entlastung des Zugfahrzeugs den Anhänger bedarfsweise aktiv antreibt oder ggf. rekuperativ bremst. Die bevorzugt mehreren und elektrischen Radnabenmotoren können für den erweiterten Einsatzbereich entsprechend angepasst und z.B. als Wechselstrommotoren ausgebildet sein.
• In einer weiteren Variante kann die Antriebseinheit als ggfs. rekuperationsfähige elektrische Achse ausgebildet sein, welche eine oder mehrere Elektromotoren, insbesondere Wechselstrommotoren, mit Treibwelle zum direkten Antrieb der Anhängerräder aufweisen. In der Ausführung als Radnabenmotoren oder elektrische Achse können die Elektromotoren in einen Generatorbetrieb zum generatorischen und ggf. rekuperativen Bremsen umgeschaltet werden. Alternativ kann ein separater Generator zugeschaltet werden.
• Die Anordnung einer steuerbaren Bremseinrichtung an der jeweiligen Antriebseinheit hat verschiedene Vorteile. Einerseits kann beim Ermittlungsprozess die Fahrbewegung bzw. die Antriebsbewegung gezielt gestoppt werden. Andererseits bildet die steuerbare Bremseinrichtung eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Wegrollen des Anhängers. Die steuerbare Bremseinrichtung kann als elektrische Motorbremse, als steuerbare mechanische Bremse oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein.
• In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
• Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
• 1: Einen Anhänger mit einem Rangierantriebssystem und einem Ermittlungsmodul für die Ermittlung der Anhängermasse bei Messfahrten in einer schematischen Darstellung und einer Seitenansicht,
• 2 - 4: Steuerdiagramme für Messfahrten mit unterschiedlichen Beschleunigungen (A1,A2),
• 5: eine Variante der Anordnung von 1 mit anderen Messfahrten,
• 6: eine Draufsicht auf die Anordnung von 1,
• 7: einen Anhänger mit einem Rangiersystem und einem Moover als Antriebseinheit in einer Seitenansicht,
• 8: eine Draufsicht auf den Anhänger von 7,
• 9: einen Anhänger mit einer Variante des Rangierantriebssystems und einem integrierten Rangierantrieb in einer Draufsicht,
• 10: eine perspektivische Ansicht des integrierten Rangierantriebs,
• 11: einen Anhänger mit einem Rangierantriebssystem und einer elektrischen Achse in Draufsicht und
• 12: eine Fernbedienung des Rangiersystems mit einem Ermittlungsmodul.
• Die Erfindung betrifft ein Ermittlungsmodul (1) und ein Ermittlungsverfahren zur Ermittlung der Masse (m) eines abgekuppelten Anhängers (3) mit einem Rangiersystem (2). Die Erfindung betrifft ferner das Rangiersystem (2) mit einem Ermittlungsmodul (1) sowie einen Anhänger (3) mit einem Rangierantriebssystem (2) und mit einem Ermittlungsmodul (1).
• 1, 5 und 6 zeigen einen von einem Zugfahrzeug abgekuppelten und abgestellten Anhänger (3) mit einem Rangiersystem (2) und mit einem Ermittlungsmodul (1) zur Ermittlung der Masse (m) des abgekuppelten und abgestellten Anhängers (3).
• Der Anhänger (3) weist ein Chassis (4) mit einer Anhängerlängsachse (41) und mit einer frontseitigen und bevorzugt starren Deichsel (5) auf. Am vorderen Ende der Deichsel (5) ist eine Anhängerkupplung (6) zum Ankuppeln an ein Zugfahrzeug vorhanden. Die Anhängerkupplung (6) ist bevorzugt als Kugelkopfkupplung ausgebildet. Am Chassis (4) ist eine Achsanordnung (9) mit beidseitig am Anhänger (3) angeordneten Anhängerädern (12,13) angeordnet. Die Achsanordnung (9) kann eine oder mehrere Achsen umfassen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist sie eine einzelne Achse auf. Die jeweilige Achse kann z.B. als Radlenkerachse ausgebildet sein. Sie kann einen quer zum Chassis (4) erstreckten Achskörper (10) mit endseitigen Radlenkern (11) und dort gelagerten Anhängerädern (12,13) aufweisen. Alternativ sind andere Achsausbildungen möglich.
• Der Anhänger (3) weist einen Aufbau (8) auf, der auf dem Chassis (4) angeordnet ist und in beliebiger Weise ausgebildet sein kann. Der Anhänger (3) kann ferner eine Energieversorgung (36) umfassen, z.B. eine wiederaufladbare elektrische Batterie. Am Anhänger (3), z.B. an der Deichsel (5) oder an anderer geeigneter Stelle, kann ein gleit- oder rollfähiges Stützmittel (7) angeordnet sein. Dieses ist z.B. als Stützrad gestaltet.
• Das Rangiersystem (2) umfasst eine oder mehrere, z.B. zwei, Antriebseinheiten (14,14'), die jeweils ein zugeordnetes Anhängerad (12,13) individuell antreiben. Die mehreren Antriebseinheiten (14,14') sind z.B. links und rechts am Anhänger (3) angeordnet. Die mindestens eine Antriebseinheit (14,14') umfasst jeweils ein Antriebsmittel (15) und ein hiervon beaufschlagtes Treibmittel (16), welches das jeweils zugeordnete Anhängerad (12,13) antreibt. Das Antriebsmittel (15) und das zugeordnete Treibmittel (16) bilden einen Antriebsstrang (17).
• Für die Ausgestaltung der mindestens einen Antriebseinheit (14,14') gibt es verschiedene nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele. Die Zahl der Antriebseinheiten (14,14') kann variieren. Sie kann auch von der Zahl der Achsen abhängen. Wenn die Achsanordnung (12) in einer nicht dargestellten Variante zwei oder mehr Achsen aufweist und z.B. als Tandemachse oder Tripelachse ausgebildet ist, können mehr als zwei Antriebseinheiten (14,14'), z.B. vier Antriebseinheiten (14,14') paarweise beidseitig und hintereinander am Anhänger (3) vorgesehen sein.
• In der schematisch dargestellten Ausführung von 1, 5 und 6 sind z.B. die zwei Antriebseinheiten (14,14') als Mover ausgestaltet. Das Antriebsmittel (15) ist als bevorzugt elektrischer Antriebsmotor, insbesondere Gleichstrommotor, ausgebildet und wird von der Energieversorgung (36) gespeist. Das Treibmittel (16) weist eine vom Antriebsmotor rotierend angetriebene Treibrolle auf, die mittels einer nicht dargestellten Zustelleinrichtung umfangsseitig an das zugeordnete Anhängerad (12,13) zugestellt und unter Anpressdruck in treibenden Kontakt gebracht werden kann. Der Angriff erfolgt z.B. an der Lauffläche des betreffenden Anhängerads (12,13). In einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform kann die Treibrolle als Zahnrad ausgebildet sein und kann mit einem am Fahrzeugrad (12,13) angeordneten Gegen-Zahnrad umfangsseitig in Eingriff gebracht werden. Das Treibmittel (16) kann ferner ein Getriebe umfassen.
• Die Antriebseinheiten (14,14') weisen jeweils eine steuerbare Bremseinrichtung (22) auf. Dies kann z.B. eine elektrische Motorbremse und/oder eine steuerbare mechanische Bremse, z.B. eine Reibbremse oder eine Magnetbremse, sein.
• Das Rangierantriebssystem (2), z.B. die jeweilige mindestens eine Antriebseinheit (14,14'), weist einen Messwertgeber (18) für die Antriebsleistung der Antriebseinheit (14) auf. Der Messwertgeber (18) kann die Antriebsleistung direkt erfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der Messwertgeber (18) den elektrischen Motorstrom (I) und die elektrische Motorspannung (U) eines elektromotorischen Antriebsmittels (15) als Äquivalent zur Antriebsleistung aufnehmen. Die elektrische Antriebsleistung ergibt sich dann aus dem Produkt von Motorstrom (I) und Motorspannung (U).
• Das Rangierantriebssystem (2), z.B. die Antriebseinheit (14,14'), weist ferner einen Messwertgeber (19) für die Beschleunigung des Fahrzeugs (3) und/oder des Rangiersystems (2) auf. Der Messwertgeber (19) kann z.B. als Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Der Messwertgeber (19) kann andererseits die Drehzahl (D) oder die Geschwindigkeit (v) der mindestens einen Antriebseinheit (14,14'), insbesondere des Antriebsmittels (15), über der Zeit (t) erfassen und dies als Äquivalent zur Beschleunigung ausgeben. Für eine Erfassung der Drehzahl (D) der mindestens eine Antriebseinheit (14,14') kann bedarfsweise auch ein eigener Messwertgeber (19') vorhanden sein.
• Das Rangierantriebssystem (2) kann eine Steuereinheit (24) zur Steuerung der Antriebseinheit(en) (14,14') aufweisen. Dies kann eine separate und zentrale Steuereinheit (24) sein, die mit Motorsteuerungen der Antriebseinheiten (14,14') in Verbindung steht. Alternativ kann eine der Motorsteuerungen als Master und als Steuereinheit (24) ausgebildet sein.
• Das Rangierantriebssystem (2) umfasst ferner eine mobile und bevorzugt tragbare Fernbedienung (25). Diese weist Bedienmittel (33) zur Bedienung und Steuerung des Rangierantriebssystems (2) und ggf. eine Anzeige (32) auf. Die Bedienmittel (33) können z.B. als Joystick und Tasten ausgebildet sein. Der Joystick kann zum Lenken des Anhängers (3) eingesetzt werden. Die Fernbedienung (25) kommuniziert z.B. drahtlos und bidirektional mit der Steuereinheit (24). 1 zeigt eine solche Fernbedienung (25). Diese ist z.B. als dediziertes Gerät ausgebildet, welches speziell für das Rangiersystem (2) vorgesehen und ausgebildet ist.
• Das Rangierantriebssystem (2) ist mit einem Ermittlungsmodul (1) signaltechnisch und steuertechnisch über eine Steuer- und Signalverbindung (30) verbindbar oder verbunden. Das Ermittlungsmodul (1) kann Daten der Messwertgeber (18,19,19') empfangen und kann das Rangiersystem (2) und dessen mindestens eine Antriebseinheit (14,14') steuern. Das Ermittlungsmodul (1) kann für die Massenermittlung Berechnungsvorgänge durchführen. Es kann ggfs. auch die Messdaten und andere Daten speichern. Das Ermittlungsmodul (1) kann den Ermittlungsprozess sowie die Steuer- und Berechnungsvorgänge eigenständig, automatisch und programmgesteuert durchführen. Das Ermittlungsmodul (1) und der Ermittlungsprozess können von einem Bediener durch einen Auslöser (34) an geeigneter Stelle, z.B. an der Fernbedienung (25), gestartet werden.
• Das Ermittlungsmodul (1) kann als Hardwaremodul und/oder als Softwaremodul ausgebildet sein.
• 1, 5 und 6 zeigen eine Ausführung als Hardware- und Softwaremodul. Das Ermittlungsmodul (1) weist als Hardwaremodul eine Steuereinrichtung (23) auf. Diese kann eigenständig am Anhänger (3) angeordnet werden oder angeordnet sein oder kann wie in 1 und 5 an der Steuereinheit (24) angeordnet sein. Das Softwaremodul ist z.B. in Form eines Computerprogrammprodukts im Hardwaremodul implementiert und ablauffähig gespeichert. Das Computerprogrammprodukt kann Kommunikations-, Steuer- und Berechnungsprogramme enthalten.
• In einer anderen Ausführung kann das Ermittlungsmodul (1) nur als Softwaremodul, z.B. als besagtes Computerprogrammprodukt, ausgebildet und in eine bereits vorhanden Hardware, z.B. in die Steuereinheit (24), implementiert werden. Ein eigenes Hardwaremodul ist dann entbehrlich.
• Die in 1 gezeigte Steuereinrichtung (23) des Ermittlungsmoduls (1) umfasst eine Recheneinheit (26) und Speicher (27,28,29) für Programme und für Daten, z.B. die aufgenommenen Messwerte der Messwertgeber (18,19), für Zwischenwerte bei der Berechnung und Auswertung und für eventuelle Vorgabewerte. Solche Vorgabewerte können z.B. den dynamischen Radius (r) der Anhängerräder (12,13), die mechanische Übersetzung (i) der mindestens einen Antriebseinheit (14,14') und den mechanischen Wirkungsgrad (η) der mindestens einen jeweiligen Antriebseinheit (14,14') betreffen. Diese Vorgabewerte können sich jeweils bis zur Kontaktstelle von Anhängerrad (12,13) und Untergrund (40) beziehen.
• Die Recheneinheit (26) kann Rechenoperationen zur Verarbeitung und Auswertung der Messwerte und anderer Daten und zur Berechnung der Masse (m) des Anhängers (3) ausführen. Das besagte Computerprogrammprodukt des Ermittlungsmoduls (1) ist in die Steuereinrichtung (23) implementiert und ist z.B. im Programmspeicher (27) gespeichert. Die Recheneinheit (26) ist mit den Speicher (27,28,29) sowie mit I/O-Schnittstellen und mit der Steuer- und Signalverbindung (30) gekoppelt.
• Die Steuereinrichtung (23) kann ein Kommunikationsmittel (31) für den Datenaustausch aufweisen. Die Kommunikation kann leitungsgebunden oder drahtlos erfolgen. Das Kommunikationsmittel (31) kann auch an der Steuereinheit (24) angeordnet sein. Bei der in 1 und 5 gezeigten Anordnung des Ermittlungsmoduls (1) an der anhängerfesten Steuereinheit (24) kann die Kommunikation leitungsgebunden, z.B. durch ein Bussystem, erfolgen.
• Die Fernbedienung (25), insbesondere die Anzeige (32) und der Auslöser (34), sind mit dem Ermittlungsmodul (1) in geeigneter Weise verbunden, z.B. drahtlos per Funk, Infrarot oder auf andere Weise. Mit dem Auslöser (34) kann ein Bediener das Ermittlungsmodul (1) und dessen Ermittlungsprozess starten. An der Anzeige (32) kann das Ermittlungsmodul (1) den ermittelten Wert der Masse (m) des Anhängers (3) und/oder eventuell andere Informationen anzeigen.
• Die Ermittlungstechnik, insbesondere das Ermittlungsmodul (1), steuert bei dem bevorzugt automatisch ausgeführten Ermittlungsprozess das Rangiersystem (2) derart, dass das Rangiersystem (2) mit den Antriebseinheiten (14,14') den abgekuppelten Anhänger (3) antreibt und mit einer Fahrbewegung über eine Fahrstrecke (x) auf einem bevorzugt ebenen Untergrund (40) bewegt.
• Das Ermittlungsmodul (1) hat bereits oder bildet bei dem Ermittlungsprozess eine Steuer- und Signalverbindung (29) mit dem Rangierantriebssystem (2) und steuert dann das Rangierantriebssystem (2) derart, dass das Rangierantriebssystem (2) die Anhängerräder (12,13) und den abgekuppelten Anhänger (3) antreibt und nacheinander mindesten zwei Messfahrten des abgekuppelten Anhängers (3) entlang der Fahrstrecke (x) mit jeweils einer vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) durchführt, wobei die Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) bei den Messfahrten unterschiedlich hoch sind. Das Ermittlungsmodul (1) nimmt während der Messfahrten die Messwerte der Messwertgeber (18,19,19') auf und ermittelt daraus die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3).
• Die Messwerte betreffen die Antriebsleistung (L) oder deren Äquivalent und die Antriebsbeschleunigung (A1,A2) oder deren Äquivalent und ggf. die Drehzahl (D). Ein Äquivalent der Antriebsleistung (L) besteht in der messtechnischen Erfassung des elektrischen Motorstroms (I) und der elektrischen Motorspannung (U) und der rechnerischen Erfassung einer elektrischen Leistung aus den Messwerten von (I) und (U). Aus der Antriebsleistung (L) oder deren Äquivalent können die wirksamen Radkräfte (F) in Fahrtrichtung abgeleitet werden. Ein Äquivalent der Antriebsbeschleunigung kann aus der messtechnischen Erfassung der Drehzahl (D) oder der Geschwindigkeit (v) und der Differenzierung dieser Messwerte über der Zeit (t) gewonnen werden.
• Die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) wird aus der Differenz der bei den Messfahrten unterschiedlichen Antriebsleistungen (L) und der hieraus abgeleiteten unterschiedlichen wirksamen Radkräfte (F) in Fahrtrichtung sowie aus der Differenz der unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) ermittelt.
• Hierfür gilt: $$\text{F}=\text{m*A}+\text{Reibwiderstand}+\text{Steigungswiderstand bzw}\text{.}$$

  

  $$\text{F}=\text{m*A}+\text{m*g*}\mathrm{\mu +}\text{m*g*sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)\text{ und daraus}$$

  

  $$\text{A}=\left(\text{F}-\text{m*g*}\mathrm{\mu -}\text{m*g*sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)\right)/\text{m}$$

  

  wobei g die Erdbeschleunigung, µ der Reibwert und α der Steigungswinkel ist. Der Luftwiderstand wird dabei wegen der geringen Geschwindigkeit vernachlässigt.
• Durch die bei den Messfahrten unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) ergeben sich unterschiedliche wirksame Radkräfte (F1,F2) in Fahrtrichtung.
• Für die Differenz der Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) gilt: $$\Delta \text{A}=\text{A}1-\text{A}2$$

  

  $$\Delta \text{A}=\left(\left(\text{F}1-\text{m*g*}\mathrm{\mu -}\text{m*g*sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)\right)\right)-\left(\text{F}2-\text{m*g*}\mathrm{\mu -}\text{m*g*sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)\right)/\text{m}$$

  

  wobei durch Herauskürzen von Reibungs- und Steigungswiderstand gilt: $$\Delta \text{A}=\left(\text{F}1-\text{F}2\right)/\text{m}$$

  

  und mit Auflösung der Gleichung nach (m): $$\text{m}=\left(\text{F}1-\text{F}2\right)/\Delta \text{A}\text{.}$$

  
• Die Differenz der Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) kann messtechnisch erfasst werden. Die wirksamen Radkräfte (F) in Fahrtrichtung können aus den bei den Messfahrten unterschiedlichen Antriebsleistungen (L) abgeleitet werden. Bei der einen, z.B. ersten, Messfahrt ist z.B. die Antriebsbeschleunigung (A1) größer als (A2) bei der anderen, z.B. zweiten, Messfahrt.
• Die Antriebsleistung (L) der mindestens einen elektromotorischen Antriebseinheit (14,14') wird aus der motorischen Antriebsleistung (Lm) abzüglich der motorischen Verlustleistung (VL) ermittelt. Die motorische Verlustleistung (VL) der elektromotorischen Antriebseinheit (14,14') umfasst die mechanische Verlustleistung (VLm) und die elektrische Verlustleistung (VLe) .
• Hierfür gelten folgende Formeln:

  Antriebsleistung	L = Lm - VL,
  motorische Antriebsleistung	Lm = U * I,
  motorische Verlustleistung	VL = VLe + VLm und
  elektrische Verlustleistung	VLe = R * I2

• Die mechanische Verlustleistung (VLm) wird durch eine Kalibrierung der mindestens einen Antriebseinheit (14,14'), insbesondere ihres Antriebsmittels (15), gewonnen. Die elektrische Verlustleistung (VLe) wird aus einer im Ermittlungsmodul (1) gespeicherten Tabelle in Abhängigkeit vom elektrischen Motorstrom (I) entnommen.
• Für die Berechnung der wirksamen Radkräfte (F) in Fahrtrichtung gilt dann: $$\text{F}=\left(\text{L}/\left(2*\mathrm{\pi }\text{*D*r}\right)\right)\text{*60*i*}\mathrm{\eta }$$

  

  mit L = Lm - VL = (U*I) - VL und eingesetzt $$\text{F}1=\left(\left(\text{U1*I1}-\text{VL}\right)/\left(2\text{*}\mathrm{\pi }\text{*D}1\text{*r}\right)\right)\text{*60*i*}\mathrm{\eta }$$

  

  für die eine, z.B. erste, Messfahrt und . $$\text{F}2=\left(\left(\text{U2*I2}-\text{VL}\right)/\left(2\text{*}\mathrm{\pi }\text{*D}2\text{*r}\right)\right)\text{*60*i*}\mathrm{\eta }$$

  

  für die andere, z.B. zweite, Messfahrt.
• Bei der Ermittlung der Masse (m) sind die gesamten wirksamen Radkräfte Fges1 und Fges2 aus der Summe der jeweiligen in Fahrtrichtung wirksamen Radkräfte (F1,F1') und (F2,F'2) aller beteiligter Antriebseinheiten (14,14') bei der einen und bei der anderen Messfahrt zu berücksichtigen. Wenn mehr als eine Antriebseinheit (14,14') beteiligt ist, führt dies zu der Formel $$\text{Fges}1={\displaystyle \sum \left(\text{F}\mathrm{1,}\text{F}\text{'}1\right)}$$

  

  und $$\text{Fges2}={\displaystyle \sum \left(\text{F}\mathrm{2,}\text{F}\text{'}2\right)}$$

  

  wobei F1 die wirksame Radkraft einer z.B. linken Antriebseinheit (14) und F'1 die wirksame Radkraft einer anderen, z.B. rechten Antriebseinheit (14') jeweils bei der einen Messfahrt sowie F2 die wirksame Radkraft einer Antriebseinheit (14) und F'2 die wirksame Radkraft einer anderen Antriebseinheit (14') jeweils bei der anderen Messfahrt ist. Wenn mehr als zwei Antriebseinheiten (14,14') beteiligt sind, ist die Formel entsprechend zu erweitern.
• Mit Rückbezug auf die Antriebsleistung gilt für die einzelne beteiligte Antriebseinheit (14): $$\text{F}1=\left(\left(\text{U}\text{'}\text{1*I}\text{'}\text{1}-\text{VL}\right)/\left(2\text{*}\mathrm{\pi }\text{*D}\text{'}1\text{*r}\text{'}\right)\right)\text{*60*i}\text{'}\text{*}\mathrm{\eta }\text{'}$$

  

  bei der einen Messfahrt und $$\text{F}2=\left(\left(\text{U}2\text{*I}2\mathrm{-}\text{VL}\right)/\left(2\text{*}\mathrm{\pi }\text{*D}2\text{**r}\right)\right)\text{*60*i*}\mathrm{\eta }$$

  

  bei der anderen Messfahrt.
• Für eine evtl. beteiligte weitere Antriebseinheit (14') gilt entsprechend: $$\text{F}\text{'}1=\left(\left(\text{U}\text{'}1*\text{I}\text{'}1-\text{VL}\text{'}\right)/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}*1*\text{r}\text{'}\right)\right)*60*\text{i}\text{'}*\mathrm{\eta }\text{'}$$

  

  bei der einen Messfahrt und $$\text{F}\text{'}2=\left(\left(\text{U}\text{'}2*\text{I}\text{'}2-\text{VL}\text{'}\right)/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}\text{'}2*\text{r}\text{'}\right)\right)*60*\text{i}\text{'}*\mathrm{\eta }\text{'}$$

  

  bei der anderen Messfahrt.
• Hierbei ist U,U' die jeweilige elektrische Spannung, I,I' der jeweilige elektrische Strom, VL,VL' die jeweilige Verlustleitung, D,D' die jeweilige Drehzahl, r,r' der jeweilige dynamische Rollradius der angetriebenen Anhängerräder, i,i' die jeweilige gesamte mechanische Übersetzung und η,η' der jeweilige gesamte mechanische Wirkungsgrad der beteiligten mindestens einen Antriebseinheit (14,14') ist.
• Dementsprechend gilt dann für die Massenberechnung: $$\text{m}=\left(\text{Fges}1-\text{Fges}2\right)/\mathrm{\Delta }\text{A}.$$

  
• Bei den Messfahrten steuert das Ermittlungsmodul (1) das Rangierantriebssystem (2) bevorzugt derart, dass die vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) jeweils auf einen konstanten Beschleunigungswert gesteuert oder geregelt werden.
• Das Ermittlungsmodul (1) steuert das Rangierantriebssystem (2) derart, dass die Messfahrten mit einem jeweils gleichen vorgegebenen Fahrmodus durchgeführt werden. Der Fahrmodus bei den Messfahrten umfasst jeweils eine Beschleunigungsphase des abgekuppelten Anhängers (3) mit der jeweiligen Antriebsbeschleunigung (A1,A2).
• Bei den Messfahrten startet die Beschleunigungsphase bevorzugt aus dem Stillstand des abgekuppelten Anhängers (3). Der Fahrmodus umfasst bevorzugt bei den Messfahrten am Ende der jeweiligen Beschleunigungsphase ein Abbremsen des abgekuppelten Anhängers (3) bis zum Stillstand. Alternativ können Beschleunigungsphasen aus einer definierten Fahrbewegung, z.B. Konstantfahrt, starten und/oder am Beschleunigungsende in eine definierte Fahrbewegung, z.B. Konstantfahrt, übergehen.
• Der Fahrmodus kann bei den Messfahrten jeweils einen Start der Beschleunigungsphase von der gleichen Startposition (S) des abgekuppelten Anhängers (3) umfassen, wobei der abgekuppelte Anhänger (3) nach Beendigung der einen Messfahrt in die Startposition (S) für die anschließende andere Messfahrt zurückbewegt wird. 1 und 5 zeigen diese Situation.
• Das Ermittlungsmodul (1) steuert das Rangierantriebssystem (2) derart, dass das Rangierantriebssystem (2) den abgekuppelten Anhänger (3) bei den Messfahrten jeweils entlang einer bevorzugt ebenen, insbesondere horizontalen, und bevorzugt geraden Fahrstrecke (x) bewegt. Die Fahrstrecke (x) ist z.B. entlang einer Anhängerlängsachse (41) ausgerichtet. Die Länge der Fahrstrecke (x) beträgt z.B. 20 cm bis 1 m, bevorzugt 30 cm bis 50 cm. Das Ermittlungsmodul (1) steuert das Rangierantriebssystem (2) derart, dass die Fahrtrichtung bei den Messfahrten gleich ist. Die durch Pfeil markierte Fahrtrichtung ist z.B. in Längsrichtung (41) und in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Anhängers (3) in Gespannfahrt gerichtet.
• Wenn linke und rechte Antriebseinheiten (14,14') vorhanden sind, kann das Ermittlungsmodul (1) das Rangierantriebssystem (2) derart steuern, dass die Abtriebsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen der linken und rechten Antriebseinheiten (14,14') synchronisiert werden.
• Das Ermittlungsmodul (1) kann das Rangierantriebssystem (2) derart steuern, dass die Messfahrten unter vergleichbaren Fahrbedingungen durchgeführt werden. Dabei können insbesondere die Messfahrten zumindest bereichsweise entlang der gleichen Fahrstrecke (x) durchgeführt werden. 1, 5 und 6 verdeutlichen diese Ausbildung. 1 und 5 zeigen diese Fahrbewegungen und die Fahrzeugstellungen an der Startposition (S) und an den Enden des Fahrtwegs (x) mit durchgezogenen und gestrichelten Linien.
• Bei der Ausführung von 1 und 6 werden die Messfahrten entlang der gleichen Fahrstrecke (x) durchgeführt wobei auch die bei den Messfahrten entlang der Fahrstrecke (x) zurückgelegten Fahrwege (s1, s2) gleich sind.
• Bei der Ausführung von 5 haben bei den Messfahrten die Fahrstrecken (x) eine gleiche Lage und Ausrichtung, aber eine unterschiedliche Länge, wobei auch die zurückgelegten Fahrweglängen (s1, s2) unterschiedlich groß sind. Die unterschiedlichen Endstellungen sind gestrichelt dargestellt.
• Die Messfahrten können nach der Zeit (t) oder nach der zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) oder einer vorgegebenen Endgeschwindigkeit (v) gesteuert werden. 2 bis 4 zeigen hierzu die Diagramme. Während der Messfahrten und in der Beschleunigungsphase können die Messwerte der Messwertgeber zu einer gleichen vorgegebenen Zeit (t) oder bei einer gleichen vorgegebenen zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) aufgenommen werden.
• Bei dem Diagramm von 2 erfolgt eine Steuerung nach der zurückgelegten Fahrweglänge (s). Beide Fahrweglängen (s1, s2) sind gleich, wobei sich bei den Messfahrten und den unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) unterschiedliche Endgeschwindigkeiten (v) ergeben. Dies entspricht der Ausführung von 1 und 6 und ist wegen der gleichen Fahrbedingungen hinsichtlich Fahrstrecke (x) und Untergrund besonders vorteilhaft.
• Das Diagramm von 3 zeigt eine Steuerung nach einer vorgegebenen Endgeschwindigkeit (v). Dabei sind wegen der unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) die Fahrwege (s1, s2) und die hierfür benötigten Zeiten (t1,t2) unterschiedlich groß. Dies entspricht der Ausführung von 5.
• Das Diagramm von 4 verdeutlicht eine Steuerung nach der Zeit (t). Die Messfahrten, insbesondere Beschleunigungsphasen, dauern die gleiche vorgegebene Zeit (t1,t2). Dabei sind wegen der unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) die Fahrwege (s1, s2) und die Endgeschwindigkeiten (v1,v2) unterschiedlich groß. Dies wird ebenfalls in der Ausführung von 5 dargestellt.
• Für die Durchführung der Messfahrten unter vergleichbaren Fahrbedingungen kann das Ermittlungsmodul (1) das Rangierantriebssystem (2) derart steuern, dass es zwischen den Messfahrten im Treibeingriff mit den beidseitigen Anhängerrädern (12,13) bleibt. Ferner können die Messfahrten in einem unterbrechungsfreien Messbetrieb zeitnah nacheinander durchgeführt werden, wobei zwischen den Messfahrten allenfals die erwähnte Rückstellung in die Startposition (S) erfolgt. Für vergleichbare Fahrbedingungen kann das Ermittlungsmodul (1) das Rangierantriebssystem (2) derart steuern, dass die Messfahrten unter gleichen Umgebungsbedingungen, insbesondere Witterungsbedingungen, durchgeführt werden. Das Ermittlungsmodul (1) und/oder das Rangierantriebssystem (2) kann die Umgebungsbedingungen, z.B. Temperatur, Luftfeuchte etc., mit einer Sensorik erfassen und überwachen.
• Der ermittelte Wert der Masse (m) kann vom Ermittlungsmodul (1) an einer Anzeige (32) optisch und/oder akustisch oder in anderer Weise dem Bediener angezeigt werden, z.B. an der Fernbedienung (25) oder an anderer Stelle, z.B. am Armaturenbrett im Zugfahrzeug.
• Aus der ermittelten Masse (m) des Anhängers (3) kann auch ein anderer Parameter abgeleitet und angezeigt und/oder signalisiert werden. Der besagte ermittelte Wert der Masse (m) kann z.B. in Relation zu einer Vorgabe, z.B. einem zulässigen Gesamtgewicht, gebracht und ggf. mit der Relation und evtl. einer Warnung angezeigt werden. Aus dem ermittelten Wert der Masse (m) kann auch ein erforderlicher Reifendruck der Anhängerräder (12,13) abgeleitet und mit dem tatsächlichen Reifendruck verglichen werden, der z.B. von Druckmessventilen übermittelt wird. Aus dem Vergleich kann bedarfsweise eine Warnung für den Bediener oder auch der erforderliche Reifendruck angezeigt werden. Die Ableitung und der Vergleich können vom Ermittlungsmodul (1) vorgenommen werden, das ggf. auch ein Warnsignal veranlasst.
• Der ermittelte Wert der Masse (m) kann ferner an einen Empfänger signalisiert werden, der die Daten für eigene Zwecke verarbeitet. Dies kann z.B. eine ESP-Steuerung des Zugfahrzeugs, eine dynamische und lastabhängige Betriebsbremse des Anhängers (3) oder eine nachfolgend erläuterte Schlingerbremse (37) des Anhängers (3) oder dgl. sein.
• 7 zeigt eine Variante in der Ausbildung und Anordnung des Ermittlungsmoduls (1). Das Ermittlungsmodul (1) ist hierbei in oder an der Fernbedienung (25) angeordnet und steht über eine Steuer- und Signalverbindung (30) mit einer Steuereinheit (24) des Anhängers in Verbindung. Kommunikationsmittel (31) an der Steuereinheit (24) und an der Fernbedienung (25) können dabei z.B. eine drahtlose Kommunikationsverbindung aufbauen. Das Ermittlungsmodul kann bei 7 ebenfalls als Hardwaremodul und/oder Softwaremodul ausgebildet sein. Das Hardwaremodul kann z.B. von der Steuereinrichtung (23) gebildet und in der Fernbedienung (25) angeordnet werden. Das Softwaremodul ist als Computerprogrammprodukt ausgebildet und in der Steuereinrichtung (23) gespeichert.
• In einer anderen und nicht dargestellten Variante kann z.B. die Steuereinheit (24) in der Fernbedienung (25) angeordnet sein, wobei die Antriebseinheiten (14,14') mit Motorsteuerungen ausgerüstet sind und mit der Steuereinheit (24) in geeigneter Weise, z.B. drahtlos, kommunizieren. Das Ermittlungsmodul (1) kann in einem solchen Fall als Softwaremodul und als Computerprogrammprodukt ausgebildet und in der Steuereinheit (24) der Fernbedienung (25) gespeichert sein. Durch die Hardwarekomponenten der Steuereinheit (24) ist ein Hardwaremodul entbehrlich. Alternativ kann ein Hardwaremodul zusätzlich zur Steuereinheit (24) in der Fernbedienung (25) angeordnet sein.
• 12 zeigt eine weitere Variante der Fernbedienung (25) und des Ermittlungsmoduls (1). Die Fernbedienung (25) ist in diesem Fall als universeller tragbarer Computer, z.B. als Smartphone, Tablet oder dgl., ausgebildet und weist einen Monitor (45) auf. Der Monitor (45) ist z.B. als Touchscreen ausgebildet.
• Das Ermittlungsmodul (1) ist z.B. in der Fernbedienung (25) bzw. im tragbaren Computer angeordnet und nutzt dessen Hardware. Das Ermittlungsmodul (1) ist in diesem Fall als Softwarekomponente bzw. als besagtes Computerprogrammprodukt, ausgebildet und beinhaltet die erwähnten Kommunikations-, Steuer- und Berechnungsprogramme. Das Softwaremodul kann als App ausgebildet sein, die auf den universellen und auch zu anderen Zwecken nutzbaren tragbaren Computer aufgespielt und gespeichert werden kann. Das Ermittlungsmodul (1) bzw. die App kann über eine Steuer- und Signalverbindung (30) mit dem Rangiersystem (2) des Anhängers (3) in geeigneter Weise kommunizieren. Dies kann z.B. drahtlos per Funk, Bluetooth, W-LAN, Infrarot oder auf andere Weise geschehen. Hierbei können bereits vorhandene Kommunikationsmittel des tragbaren Computers genutzt werden. Am Rangierantriebssystem (2) ist ein entsprechendes Kommunikationsmittel (31) angeordnet, z.B. an einer Steuereinheit (24). Dies kann z.B. eine Motorsteuerung sein, die mehrfach und an allen Antriebseinheiten (14,14') angeordnet ist.
• Die als tragbarer Computer ausgebildete und mit einem Touchscreen ausgerüstete Fernbedienung (25) mit der App kann weitere vorteilhafte Funktionen mit eigener erfinderischer Bedeutung haben, die auch ohne die Ermittlungstechnik und das Ermittlungsmodul (1) genutzt werden können.
• Die App kann auf dem Touchscreen ein oder mehrere Bedienmittel (33) generieren. Bei Einsatz der Massenermittlungstechnik können eine Anzeige (32) und ein Auslöser (34) auf dem Touchscreen generiert werden. Andere Bedienmittel (33) können zur Fernsteuerung des Rangierantriebssystems (2) genutzt werden. Hierbei kann ein Bedienmittel (33) als sensitives Steuerfeld (35) für eine Fernsteuerung der Rangiersystems (2) und der Anhängerbewegungen, insbesondere für die Fahrtrichtung und für die Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers (3) ausgebildet sein. Über das sensitive Steuerfeld (35) kann der Anhänger (3) bei der Fahrt gelenkt werden.
• Das sensitive Steuerfeld (35) weist z.B. ein Zentrum (43) und eine umgebende, bevorzugt konzentrisch ringförmige Sensorfläche (44) auf, mit der Fingerpositionen und ggf. Fingerbewegungen eines Bedieners nach Richtung und Abstand vom Zentrum (43) aufgenommen und zur Steuerung von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers (3) ausgewertet werden können. 12 verdeutlicht schematisch den Finger und die hiervon kontaktierte Druck- und Sensorstelle im Sensorfeld (44).
• Über den Winkel (α) gegenüber einem Bezug, z.B. der zentralen Horizontallinie, kann die Fahrtrichtung zum Lenken des Anhängers (3) eingegeben werden. Der Abstand (y) des besagten Druck- und Sensorpunktes vom Zentrum (43) markiert die gewünschte Geschwindigkeit der gelenkten Anhängerbewegung. Je größer der Abstand (y) ist, desto schneller fährt z.B. der vom Rangierantriebssystem (2) angetriebene Anhänger (3). Während der Fahrt können die Anhängerbewegungen vom Bediener optisch erfasst und bedarfsweise durch Veränderung der Fingerposition und des Winkels (α) korrigiert werden.
• 7 bis 11 zeigen Varianten des Rangierantriebssystems (2) und seiner Antriebseinheiten (14,14').
• In 7 und 8 ist eine Ausbildung der Antriebseinheiten (14,14') als Mover mit einem bevorzugt elektromotorischen Antriebsmittel (15) und einem Treibmittel (16) mit einer an das zugeordnete Anhängerrad (12,13) bevorzugt umfangseitig zustellbaren Treibrolle gezeigt. Die Antriebseinheit (14,14') kann gemäß 7 und 8 wahlweise in Anhängerlängsachse (41) vor oder hinter einem zugeordneten Anhängerrad (12,13) am Chassis (4) montiert werden.
• 7 und 8 verdeutlichen außerdem eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebseinheit (14,14'), die eine am Chassis (4) montierbare und längs gerichtete sowie bedarfsweise verstellbare Konsole aufweist, an der das Antriebsmittel (15) zusammen mit der Treibrolle mittels einer steuerbaren linearen Zustelleinrichtung entlang der Anhängerlängsachse (41) bewegt und zugestellt werden kann.
• 7 verdeutlicht eine Montagemöglichkeit mit einem unterhalb des Chassis (4) oder durch dessen Längsträger erstreckten Tragbalken. Bei der in 8 und der Draufsicht gezeigten Variante sind die Konsolen der Antriebseinheiten (14,14') jeweils an der Außenseite der aufrechten Mittelstege der Längsträger des Chassis (4) befestigt, ggf. unter Einbau von Abstandselementen. Die Längsträger sind als abgewinkelte und bevorzugt abgekantete Metallprofile mit einem z.B. Z-, L-, C- oder S-förmigen Querschnitt ausgebildet. Zwischen den Längsträgern kann gemäß 8 eine quer gerichtete Stützstrebe angeordnet und mit endseitigen Stütz- und Montageplatten innenseitig an den Mittelstegen befestigt werden. Hierbei können über Schrauben oder dgl. die Konsolen und die Abstandselemente mit den Mittelstegen und mit den Stütz- und Montageplatten verbunden werden.
• 6 und 8 verdeutlichen außerdem eine Ausbildung einer Achsanordnung (9) mit einer Radlenkerachse. Diese weist einen z.B. hohlen, rohrartigen Achskörper (10) auf, an dessen beidseitigen Enden jeweils ein Radlenker (11) drehbar gelagert und an seinem freien Ende mit jeweils einem der beidseitigen Anhängerräder (12,13) drehbar verbunden ist. Die Radlenkerachse ist z.B. in 6 als Längslenkerachse mit einem geraden Achskörper und in 8 als Schräglenkerachse mit einem pfeilförmigen Achskörper (10) ausgebildet. Die Achsanordnung (9) kann z.B. eine Achsfederung, insbesondere eine Gummifederung oder eine Drehstabfederung aufweisen. Sie kann alternativ oder zusätzlich andere Federmittel, z.B. Luftfedern, Schraubfedern oder dgl. umfassen.
• 9 und 10 verdeutlichen eine Variante einer Antriebseinheit (14,14'), die als integrierter Rangierantrieb ausgebildet ist. Das bevorzugt elektromotorische Antriebsmittel (15) ist dabei in oder an einem hohlen Achskörper (10) montiert. Gemäß 9 und 10 weist das Treibmittel (16) eine vom Antriebsmittel (15) über eine Welle und ein Getriebe rotierend angetriebene und mit einer Achse des zugeordneten Anhängerads (12,13) gekoppelte Treibwelle auf. Das Getriebe kann sich entlang des Radlenkers (11) vom Achskörper (10) zur Achse des Anhängerrads (12,13) erstrecken. Der vom Antriebsmittel (15) und vom Treibmittel (16) gebildete Antriebstrang (17) kann eine steuerbare Kupplung zum Trennen der Antriebsverbindung für die Gespannfahrt und für höhere Fahrgeschwindigkeiten aufweisen.
• Der Messwertgeber (18) für das Moment ist z.B. am Antriebsmittel (15) angeordnet und erfasst den Motorstrom. Der Messwertgeber (19) für die Beschleunigung kann z.B. am Antriebsmittel (15) angeordnet sein und eine Geberteil (20) für die Motordrehzahl und ein Geberteil (21) für die Zeit umfassen.
• In einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform können die Antriebseinheiten (14,14') mit einem bevorzugt elektromotorischen Antriebsmittel (15) und einer Treibwelle sowie einem eventuellen Getriebe als Radnabenmotoren ausgebildet sein. Je nach Motorauslegung können die Radnabenmotoren nur für den Rangierbetrieb und für niedrigere Geschwindigkeiten ausgelegt sein und über eine Kupplung zur Trennung der Antriebsverbindung für die Gespannfahrt ausgerüstet sein. In einer anderen Ausführung können die Radnabenmotoren für höhere Fahrgeschwindigkeiten und auch für den Gespannbetrieb ausgelegt und nutzbar sein.
• 9 zeigt außerdem eine Kombination des Ermittlungsmoduls (1) mit einer Fahrstabilisierungseinrichtung, insbesondere einer Schlingerbremse (37). Die Schlingerbremse (27) dient dazu, bei instabilen Fahrbewegungen, insbesondere Schleuderbewegungen, des Anhängers (3) die Radbremsen an den Anhängerrädern (12,13) eigenständig und unabhängig von einem Auflaufverhalten des Anhängers (3) zu betätigen. Die Schlingerbremse (37) kann dabei eine Auflaufbremse des Anhängers (3) überlagern. 9 zeigt eine mechanische Betriebsbremse und Auflaufbremse mit einem Bremsgestänge, einem Waagbalken und hiervon ausgehenden Bremszügen (38) zu den Radbremsen. Die Schlingerbremse (37) weist einen eigenständig steuerbaren Aktor (39) auf, der die Bremszüge (38) bei den besagten instabilen Fahrbewegungen betätigen und die Radbremsen anziehen kann. Der Aktor (39) kann z.B. ein steuerbarer Elektromotor zum Anziehen und Lösen der Bremszüge (38) sein.
• Die Schlingerbremse (37) kann zur Detektion von instabilen Fahrbewegungen einen Beschleunigungssensor aufweisen, der Anhängerbeschleunigungen in Richtung der Anhängerlängsachse (41) messen kann. Der Beschleunigungssensor kann mit dem Ermittlungsmodul (1) verbunden werden und kann den Messwertgeber (19) für die Anhängerbeschleunigung bilden.
• Andererseits kann das Ermittlungsmodul (1) den ermittelten Wert der Masse (m) an die Schlingerbremse (37) und deren Steuerung übermitteln. Diese Steuerung kann anhand der bekannten Anhängermasse den anfänglichen Bremseingriff der Schlingerbremse (37) und die Betätigungskraft der Radbremsen last- und masseabhängig einstellen. Je höher die Anhängermasse ist, desto stärker ist die von der Schlingerbremse (37) aufgebrachte Bremskraft der Radbremsen.
• 9 verdeutlicht schematisch eine Ausbildung des Ermittlungsmoduls (1) ähnlich wie in 1. Das Ermittlungsmodul (1) kann als Softwaremodul oder als kombiniertes Hardware- und Softwaremodul ausgebildet sein. Es kann z.B. der anhängerfesten Steuereinheit (24) zugeordnet sein. Die Fernbedienung (25) kann einen Auslöser (34) zum Starten des Ermittlungsmoduls (1) und des Ermittlungsprozesses aufweisen.
• 11 zeigt eine weitere Variante eines Rangierantriebssystems (2), bei der die Antriebseinheiten (14,14') als bevorzugt rekuperationsfähige elektrische Achse ausgebildet sind. Sie weisen jeweils ein elektromotorisches Antriebsmittel (15), z.B. einen Wechselstrommotor, und ein Treibmittel (16) mit einer rotierend angetriebenen und mit einer Achse des zugeordneten Anhängerrads (12,13) gekoppelten Treibwelle sowie ggf. einem Getriebe auf. Die einzeln oder mehrfach vorhandenen Achsen der Achsanordnung (9) sind z.B. als Länglenkerachse(n) ausgebildet.
• Die elektromotorischen Antriebsmittel (15) können in einen Generatorbetrieb umgeschaltet werden oder können mit einem Generator gekoppelt werden. Diese Ausbildung erlaubt ein generatorisches Bremsen und eine Umwandlung der Bremsenergie in elektrische Energie, die in einem angeschlossenen Energiespeicher (42), z.B. einem elektrischen Akku, gespeichert werden kann. Die elektrische Achse kann eine Motor- und Batteriesteuerung mit einer Steuereinheit (24) aufweisen, welche die verschiedenen Komponenten steuern und ggf. regeln kann. Das Ermittlungsmodul (1) kann in der vorgenannten Weise der Steuereinheit (24) oder einer nicht dargestellten Fernbedienung (25) zugeordnet sein.
• Das Rangierantriebssystem (2) kann z.B. einen Messwertgeber (19) für die Beschleunigung mit einem Geberteil (20) zur Drehzahlerfassung an einem Anhängerrad (12,13) und mit einem als Zeitglied ausgebildeten Geberteil (21) am Ermittlungsmodul (1), an der Steuereinheit (24) oder an anderer Stelle aufweisen. Es gibt auch die dargestellte Möglichkeit, einen Beschleunigungssensor als Messwertgeber (19) einzusetzen.
• Das gezeigte Rangierantriebssystem (2) mit der elektrischen Achse kann auch in einem Fahrbetrieb im Gespann mit einem Zugfahrzeug eingesetzt werden, wobei die elektromotorischen Antriebsmittel (15) bedarfsweise das Zugfahrzeug unterstützen und den Anhänger (3) antreiben, z.B. bei einer Bergfahrt. Die gespeicherte elektrische Energie wird dazu aus dem Energiespeicher (42) zurück in die elektromotorischen Antriebsmittel (15) gespeist. Die elektrische Achse kann elektrische Umrichter aufweisen.
• Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die verschiedenen Varianten des Ermittlungsmoduls (1), der Messwertgeber (18,19) und des Rangierantriebssystems (2), insbesondere der Antriebseinheiten (14,14'), beliebig miteinander kombiniert werden. Ferner sind andere konstruktive Ausbildungen des Rangierantriebssystems (2) und der Antriebseinheiten (14,14') möglich. In einer Variante ist z.B. ein einzelnes zentrales Antriebsmittel (15) für den Antrieb von beiden beidseitigen Anhängerrädern (12,13) möglich, wobei die Treibmittel (16) zum jeweiligen Anhängerrad (12,13) unterschiedlich steuerbar sind. Hierbei können Getriebe der Treibmittel (16) in unterschiedlicher Weise, z.B. mit unterschiedlichen Übersetzungen, schaltbar sein. Hierdurch lassen sich mit einem zentralen Antriebsmittel (15) die Anhängerrader (12,13) individuell antreiben.
• BEZUGSZEICHENLISTE

1

Ermittlungsmodul

2

Rangierantriebsystem

3

Anhänger

4

Chassis

5

Deichsel

6

Anhängerkupplung

7

Stützmittel, Stützrad

8

Aufbau

9

Achsanordnung

10

Achskörper

11

Radlenker

12

Anhängerrad

13

Anhängerrad

14

Antriebseinheit

14'

Antriebseinheit

15

Antriebsmittel, Antriebsmotor

16

Treibmittel, Getriebe

17

Antriebsstrang

18

Messwertgeber Antriebsleistung

18'

Geberteil Motorstrom

18"

Geberteil Motorspannung

19

Messwertgeber Beschleunigung

19'

Messwertgeber Drehzahl

20

Geberteil Drehzahl, Geschwindigkeit

21

Geberteil Zeit

22

Bremseinrichtung

23

Steuereinrichtung

24

Steuereinheit

25

Bedieneinrichtung, Fernbedienung

25'

Smartphone

26

Recheneinheit

27

Speicher, Programmspeicher

28

Speicher, Datenspeicher Messwerte

29

Speicher, Datenspeicher Vorgabewerte

30

Steuer- und Signalverbindung

31

Kommunikationsmittel

32

Anzeige

33

Bedienmittel

34

Auslöser

35

Steuerfeld

36

Energieversorgung

37

Schlingerbremse

38

Bremszug

39

Aktor

40

Untergrund

41

Anhängerlängsachse

42

Energiespeicher

43

Zentrum

44

Sensorfläche, Sensormatrix

45

Monitor, Touchscreen

x

Fahrstrecke

s

zurückgelegter Fahrweg

m

ermittelte Masse des abgekuppelten Anhängers

t

Zeit

v

Geschwindigkeit

D

Drehzahl

r

dynamischer Rollradius

i

mechanische Übersetzung

η

mechanischer Wirkungsgrad

S

Startposition

F

Radkraft in Fahrtrichtung

L

abgegebene Antriebsleistung

Lm

motorische Antriebsleistung

VL

Verlustleistung

VLm

mechanische Verlustleistung

VLe

elektrische Verlustleistung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• EP 3128299 A1 [0002]
• DE 10244789 A1 [0003]
• DE 102008042315 A1 [0004]
• DE 10244789 [0004]
• DE 102020216109 A1 [0005]

Claims (71)

1. Ermittlungsmodul ausgebildet zur Ermittlung der Masse (m) eines abgekuppelten Anhängers (3), der ein Rangierantriebssystem (2) aufweist, welches mindestens eine Antriebseinheit (14,14') für den drehenden Antrieb von beidseitigen Anhängerrädern (12,13) und einen Messwertgeber (18) für die Antriebsleistung (L) oder ein Äquivalent sowie einen Messwertgeber (19) für die Antriebsbeschleunigung oder ein Äquivalent und ggf. einen Messwertgeber (19') für die Drehzahl umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, bei einem Ermittlungsprozess eine Steuer- und Signalverbindung (29) mit dem Rangierantriebssystem (2) zu bilden und dann das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass das Rangierantriebssystem (2) nacheinander zumindest zwei Messfahrten des abgekuppelten Anhängers (3) entlang einer Fahrstrecke (x) mit jeweils einer vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) durchführt, wobei die Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) unterschiedlich hoch sind und wobei das Ermittlungsmodul (1) die Messwerte der Messwertgeber (18,19,19') während der Messfahrten aufnimmt und daraus die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) ermittelt.
2. Ermittlungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) aus der Differenz der bei den Messfahrten unterschiedlichen Antriebsleistungen (L) oder der hieraus abgeleiteten unterschiedlichen wirksamen Radkräfte (F) in Fahrtrichtung und aus der Differenz der unterschiedlichen Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) ermittelt.
3. Ermittlungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die Antriebsleistung (L) der mindestens einen, bevorzugt elektromotorischen, Antriebseinheit (14,14') aus der motorischen, insbesondere elektromotorischen, Antriebsleistung (Lm), abzüglich der motorischen Verlustleistung (VL), insbesondere der mechanischen Verlustleistung (VLm) und ggf. der elektrischen Verlustleistung (VLe), ermittelt.
4. Ermittlungsmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die mindestens eine Antriebseinheit (14,14') als elektromotorische Antriebseinheit ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, bei den Messfahrten Messwerte für den elektrischen Motorstrom I, für die elektrische Spannung U, für die Drehzahl D und für die Antriebsbeschleunigung (A1,A2) von einem Messwertgeber (18,19,19') aufzunehmen und auf deren Basis die jeweilige Antriebsleistung (L) und die jeweilige in Fahrtrichtung wirksame Radkraft (F) zu ermitteln.
5. Ermittlungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) nach einer Formel $$\text{m}=\left(\text{Fges}1-\text{Fges}2\right)/\mathrm{\Delta }\text{A}$$

   

   berechnet, wobei Fges1 die gesamten wirksamen Radkräfte in Fahrtrichtung aller beteiligter Antriebseinheiten (14,14') bei der einen Messfahrt, Fges2 die gesamten wirksamen Radkräfte in Fahrtrichtung aller beteiligter Antriebseinheiten (14,14') bei der anderen Messfahrt und ΔA die Differenz der Antriebsbeschleunigungen (A1,A2) bei den Messfahrten ist.
6. Ermittlungsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die gesamten wirksamen Radkräfte Fges1 und Fges2 aus der Summe der jeweiligen in Fahrtrichtung wirksamen Radkräfte (F1,F1') und (F2,F'2) aller beteiligter Antriebseinheiten (14,14') bei der einen und der anderen Messfahrt nach der Formel $$\begin{array}{c}\text{Fges}1={\displaystyle \sum \left(\text{F}\mathrm{1,}\text{F}\text{'}1\right)}\text{ und}\\ \text{Fges}2={\displaystyle \sum \left(\text{F}\mathrm{2,}\text{F}\text{'}2\right)}\end{array}$$

   

   berechnet, wobei F1 die wirksame Radkraft einer Antriebseinheit (14) und F'1 die wirksame Radkraft einer evtl. anderen Antriebseinheit (14') jeweils bei der einen Messfahrt sowie F2 die wirksame Radkraft einer Antriebseinheit (14) und F'2 die wirksame Radkraft einer evtl. anderen Antriebseinheit (14') jeweils bei der anderen Messfahrt ist.
7. Ermittlungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebseinheit (14,14') als elektromotorische Antriebseinheit ausgebildet ist, wobei die in Fahrtrichtung wirksamen Radkräfte (F1,F'1) bei der einen Messfahrt und die Radkräfte (F2,F'2) bei der anderen Messfahrt berechnet werden nach den Formeln $$\text{F}=\left(\text{L}/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}*\text{r}\right)\right)*60*\text{i}*\mathrm{\eta }$$

   

   mit L = Lm - VL = (U*I) - VL und eingesetzt $$\text{F}1=\left(\left(\text{U}1*\text{I}1-\text{VL}\right)/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}1*\text{r}\right)\right)*60*\text{i}*\mathrm{\eta },$$

   

   $$\text{F}\text{'}1=\left(\left(\text{U}\text{'}1*\text{I}\text{'}1-\text{VL}\right)/\left(2*\mathrm{\pi \ast }\text{D}\text{'}1*\text{r}\text{'}\right)\right)*60*\text{i}*\mathrm{\eta }\text{'}$$

   

   bei der einen Messfahrt und $$\text{F}2=\left(\left(\text{U}2*\text{I}2-\text{VL}\right)/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}2**\text{r}\right)\right)*60*\text{i}*\mathrm{\eta }\mathrm{,}$$

   

   $$\text{F}\text{'}2=\left(\text{U}\text{'}2*\text{I}\text{'}2-\text{VL}/\left(2*\mathrm{\pi }*\text{D}\text{'}2*\text{r}\text{'}\right)\right)*60*\text{i}\text{'}*\mathrm{\eta }\text{'}$$

   

   bei der anderen Messfahrt, wobei U,U' die jeweilige elektrische Spannung, I,I' der jeweilige elektrische Strom, Lm die motorische Antriebsleistung, VL die motorische Verlustleistung, D,D' die jeweilige Drehzahl, r,r' der jeweilige dynamische Rollradius der angetriebenen Anhängerräder, i,i' die jeweilige gesamte mechanische Übersetzung und η,η' der jeweilige gesamte mechanische Wirkungsgrad der beteiligten mindestens einen Antriebseinheit (14,14') ist.
8. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die vorgegebenen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) jeweils auf einen konstanten Beschleunigungswert gesteuert oder geregelt werden.
9. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten mit einem jeweils gleichen vorgegebenen Fahrmodus durchgeführt werden.
10. Ermittlungsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmodus bei den Messfahrten eine Beschleunigungsphase des abgekuppelten Anhängers (3) mit der jeweiligen Antriebsbeschleunigung (A1,A2) umfasst.
11. Ermittlungsmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmodus bei den Messfahrten einen Start der Beschleunigungsphase aus dem Stillstand des abgekuppelten Anhängers (3) umfasst.
12. Ermittlungsmodul nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmodus bei den Messfahrten am Ende der jeweiligen Beschleunigungsphase ein Abbremsen des abgekuppelten Anhängers (3) bis zum Stillstand umfasst.
13. Ermittlungsmodul nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmodus bei den Messfahrten jeweils einen Start der Beschleunigungsphase von der gleichen Startposition (S) des abgekuppelten Anhängers (3) umfasst, wobei der abgekuppelte Anhänger (3) nach Beendigung der einen Messfahrt in die Startposition (S) für die anschließende andere Messfahrt zurückbewegt wird.
14. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass das Rangierantriebssystem (2) den abgekuppelten Anhänger (3) bei den Messfahrten jeweils entlang einer bevorzugt ebenen, insbesondere horizontalen, und bevorzugt geraden Fahrstrecke (x) bewegt.
15. Ermittlungsmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke (x) entlang einer Anhängerlängsachse (41) ausgerichtet ist.
16. Ermittlungsmodul nach nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Länge der Fahrstrecke (x) 20 cm bis 1 m, bevorzugt 30 cm bis 50 cm, beträgt.
17. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Fahrtrichtung bei den Messfahrten gleich ist.
18. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rangierantriebssystem (2) linke und rechte Antriebseinheiten (14,14') für den drehenden Antrieb von linken und rechten Anhängerrädern (12,13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Abtriebsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen von linken und rechten Antriebseinheiten (14,14') synchronisiert werden.
19. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten unter vergleichbaren Fahrbedingungen durchgeführt werden.
20. Ermittlungsmodul nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten zumindest bereichsweise entlang der gleichen Fahrstrecke (x) durchgeführt werden.
21. Ermittlungsmodul nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass es zwischen den Messfahrten im Treibeingriff mit den beidseitigen Anhängerrädern (12,13) bleibt.
22. Ermittlungsmodul nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten im unterbrechungsfreien Messbetrieb zeitnah nacheinander durchgeführt werden.
23. Ermittlungsmodul nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten unter gleichen Umgebungsbedingungen, insbesondere Witterungsbedingungen, durchgeführt werden.
24. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messfahrten nach der Zeit (t) oder nach der zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) oder einer vorgegebenen Endgeschwindigkeit (v) gesteuert werden.
25. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, das Rangierantriebssystem (2) derart zu steuern, dass die Messwerte der Messwertgeber (18,19,19') während der Messfahrten und während der Beschleunigung zu einer gleichen vorgegebenen Zeit (t) oder bei einer gleichen vorgegebenen zurückgelegten Fahrweglänge (s) entlang der Fahrstrecke (x) aufgenommen werden.
26. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, die ermittelte Masse (m) des Anhängers (3) anzuzeigen und/oder zu signalisieren.
27. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, einen aus der ermittelten Masse (m) des Anhängers (3) abgeleiteten anderen Parameter anzuzeigen und/oder zu signalisieren, insbesondere eine Masse-Differenz zu einem Vorgabewert, einen Reifendruckhinweis oder dgl..
28. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, den Ermittlungsprozess automatisch und eigenständig auszuführen.
29. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die Antriebsbeschleunigung A sensorisch erfasst oder aus dem Äquivalent der Antriebsgeschwindigkeit v über der Zeit t oder der Antriebsdrehzahl D über der Zeit t ermittelt.
30. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) die Masse (m) unter einer Mittelwertsbildung berechnet.
31. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) als Hardwaremodul und/oder als Softwaremodul ausgebildet ist.
32. Ermittlungsmodul nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) als Hardwaremodul mit einer anhängerfesten oder mobilen Steuereinrichtung (23) mit einem Softwaremodul ausgebildet ist.
33. Ermittlungsmodul nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) als Softwaremodul für eine anhängerfeste oder mobile Steuereinrichtung (23) ausgebildet ist.
34. Ermittlungsmodul nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) eine Recheneinheit (26), Speicher (27,28,29) für ein Programm und/oder für Daten und/oder für Vorgabewerte sowie I/O-Schnittstellen aufweist.
35. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) in einer mobilen, insbesondere tragbaren, Fernbedienung (25) des Rangiersystems (2) anordenbar oder angeordnet ist.
36. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (25) als dediziertes Gerät oder als universeller tragbarer Computer, insbesondere Smartphone, Tablet oder dgl., ausgebildet ist.
37. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (25) Bedienmittel (33) für ein Auslösen des Ermittlungsprozesses aufweist.
38. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (25) Bedienmittel (33) für eine manuelle Steuerung des Rangiersystems (2), insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Anhängers (3), aufweist.
39. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) als App für einen universellen tragbaren Computer, insbesondere ein Smartphone, ein Tablet oder dgl., ausgebildet ist.
40. Ermittlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) dazu ausgebildet ist, auf einem Monitor (45), insbesondere einem Touchscreen, der Fernbedienung (25) eine Anzeige (32) und/oder ein oder mehrere Bedienmittel (33) zu generieren.
41. Ermittlungsmodul nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienmittel (33) als Auslöser (34) für den Ermittlungsprozess ausgebildet ist.
42. Ermittlungsmodul nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienmittel (33) als sensitives Steuerfeld (35) für eine Steuerung des Rangiersystems (2) und der Anhängerbewegungen, insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers (3), ausgebildet ist.
43. Rangierantriebssystem für einen abgekuppelten Anhänger (3), wobei das Rangierantriebssystem (2) mindestens eine Antriebseinheit (14,14') für den drehenden Antrieb von beidseitigen Anhängerrädern (12,13) und einen Messwertgeber (18) für die Antriebsleistung (L) oder ein Äquivalent sowie einen Messwertgeber (19) für die Antriebsbeschleunigung oder ein Äquivalent und ggf. einen Messwertgeber (19') für die Drehzahl umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) mit einem Ermittlungsmodul (1) steuer- und signaltechnisch verbindbar oder verbunden ist, wobei das Ermittlungsmodul (1) die Masse (m) des abgekuppelten Anhängers (3) ermittelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 42 ausgebildet ist.
44. Rangierantriebssystem nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) mehrere Antriebseinheiten (14,14') aufweist, die jeweils eines der beidseitigen Anhängerräder (12,13) antreiben.
45. Rangierantriebssystem nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit(en) (14,14') ein Antriebsmittel (15) und ein mit dem zugeordneten Anhängerrad (12,13) verbindbares oder verbundenes Treibmittel (16) aufweist/aufweisen.
46. Rangierantriebssystem nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (15) und das Treibmittel (16) einen Antriebsstrang (27) bilden.
47. Rangierantriebssystem nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (15) als Elektromotor ausgebildet ist.
48. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel (16) eine rotierend angetriebene und an ein Anhängerrad (12,13) bevorzugt umfangseitig zustellbare Treibrolle sowie ggf. ein Getriebe aufweist.
49. Rangierantriebssystem nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14,14') mit einem Antriebsmittel (15), insbesondere einem Elektromotor, bevorzugt Gleichstrommotor, und einer ggf. zustellbaren Treibrolle als Mover und zur Montage an einem Längsträger des Anhängers (3) ausgebildet ist.
50. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel (16) eine rotierend angetriebene und mit einer Achse eines Anhängerrads (12,13) gekoppelte Treibwelle sowie ggf. ein Getriebe aufweist.
51. Rangierantriebssystem nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14,14') mit einem Antriebsmittel (15), insbesondere einem Elektromotor, und einer Treibwelle als integrierter Rangierantrieb ausgebildet ist, wobei das Antriebsmittel (15) zur Montage in oder an einem Achskörper (10) einer Achsanordnung (9) des Anhängers (3) ausgebildet ist.
52. Rangierantriebssystem nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14,14') mit einem Antriebsmittel (15), insbesondere einem Elektromotor, und einer Treibwelle als Radnabenmotor ausgebildet ist.
53. Rangierantriebssystem nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14,14') mit einem Antriebsmittel (15), insbesondere einem Elektromotor, und einer Treibwelle als ggf. rekuperationsfähige elektrische Achse ausgebildet ist.
54. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14,14') eine steuerbare Bremseinrichtung (22) aufweist.
55. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Messwertgeber (18,19,19') an einer Antriebseinheit (14,14') oder extern angeordnet sind.
56. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messwertgeber (18) für ein Äquivalent der Antriebsleistung einen elektrischen Motorstromgeber (18') und einen elektrischen Motorspannungsgeber (18") einer Antriebseinheit (14,14') umfasst.
57. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messwertgeber (19) für ein Äquivalent der Antriebsbeschleunigung ein Geberteil (20) für eine Antriebsgeschwindigkeit oder eine Antriebsdrehzahl einer Antriebseinheit (14,14') und ein Geberteil (21) für die Zeit umfasst.
58. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) eine anhängerfeste oder eine mobile Steuereinrichtung (23) mit einem Ermittlungsmodul (1) umfasst.
59. Rangierantriebssystem nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) eine Recheneinheit (26), Speicher (27,28,29) für ein Programm und/oder für Daten und/oder für Vorgabewerte und I/O-Schnittstellen aufweist.
60. Rangierantriebssystem nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) ein bevorzugt drahtloses Kommunikationsmittel (31) aufweist.
61. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) eine Anzeige (32) aufweist.
62. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 43 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) eine mobile, insbesondere tragbare Fernbedienung (25) aufweist.
63. Rangierantriebssystem nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fernbedienung (25) eine mobile Steuereinrichtung (23) angeordnet ist.
64. Rangierantriebssystem nach Anspruch 62 oder 63, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile, insbesondere tragbare Fernbedienung (25) als dediziertes Gerät oder als universeller tragbarer Computer, insbesondere Smartphone (25'), Tablet oder dgl., ausgebildet ist.
65. Rangierantriebssystem nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermittlungsmodul (1) als Softwaremodul, insbesondere als App ausgebildet ist.
66. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 62 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (25) Bedienmittel (33) für ein Auslösen des Ermittlungsprozesses und/oder für eine Steuerung des Rangiersystems (2), insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Anhängers (3), aufweist.
67. Rangierantriebssystem nach einem der Ansprüche 62 bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) eine App für eine tragbare Fernbedienung (25), insbesondere einen universellen tragbaren Computer, umfasst, die auf einem Monitor (45), insbesondere einem Touchscreen, des tragbaren Computers ein oder mehrere Bedienmittel (33) für eine Steuerung des Rangiersystems (2) und des abgekuppelten Anhängers (3) sowie ggf. eine Anzeige (32) generiert.
68. Rangierantriebssystem nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienmittel (33) als sensitives Steuerfeld (35) für eine Steuerung der Anhängerbewegungen, insbesondere für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers (3), ausgebildet ist.
69. Ermittlungsmodul nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass das sensitive Steuerfeld (35) ein Zentrum (43) und eine umgebende, bevorzugt ringförmige, Sensorfläche (44) aufweist, mit der Fingerpositionen und ggf. Fingerbewegungen eines Bedieners nach Richtung und Abstand vom Zentrum (43) aufgenommen und zur Steuerung von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des abgekuppelten Anhängers (3) ausgewertet werden können.
70. Anhänger mit einem Chassis (4), einer bevorzugt starren Deichsel (5), einer Anhängerkupplung (6), einer Achsanordnung (9) mit beidseitigen Anhängerrädern (12,13) und einem Rangierantriebssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Rangierantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 43 bis 69 ausgebildet ist.
71. Anhänger nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (3) ein bevorzugt an der Deichsel (5) angeordnetes gleit- oder rollfähiges Stützmittel (7), insbesondere Stützrad, aufweist.

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