DE3610254A1 - Fahrzeugverband fuer grossraeumige lasten und verfahren zur steuerung des fahrzeugverbands - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugverband zum Befördern und Heben großräumiger Lasten, bestehend aus einer Anzahl gleichartiger selbstfahrender Schwerlastfahrzeuge, deren Hubplattformen die Last gemeinsam tragen, und von denen ein Fahrzeug als manuell gesteuertes Fahrzeug dient. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung eines derartigen Fahrzeugverbands, bei dem lediglich eines der Fahrzeuge von einem Fahrer manuell gesteuert wird, während die übrigen unbemannten Fahrzeuge automatisch nachgeführt werden.

Zum Transport und Umschlag überdimensionaler Lasten, beispielsweise vorgefertigter Schiffssektionen oder kompletter vorgefertigter Teile von Anlagen und Fabriken, werden üblicherweise Spezialfahrzeuge mit hydraulisch heb- und senkbarer Ladefläche mit Nutzlasten bis über 1000 Tonnen eingesetzt. Durch ihre elektronisch gesteuerte Allradlenkung sind diese Schwerlastfahrzeuge trotz ihrer außerordentlichen Abmessungen extrem wendig. Abmessungen und Nutzlast eines einzelnen Schwerlasttransportfahrzeugs sind jedoch Grenzen gesetzt. Um dennoch sehr großräumige Lasten wie ganze Fabrikteile befördern zu können, werden Fahrzeugverbände aus einer Anzahl von Einzelfahrzeugen zusammengestellt, welche die Last gemeinsam tragen. Die Aufteilung der größtmöglichen Last auf mehrere Fahrzeuge hat auch den Vorteil, daß Abmessungen und Tragkraft des einzelnen Fahrzeugs kleiner gewählt werden können, sodaß jedes Fahrzeug auch für den Transport kleinerer Lasten eingesetzt werden kann. Die Zusammenstellung mehrerer einzelner Fahrzeuge zu einem Verband wirft jedoch besondere Probleme hinsichtlich der Lenkung und auch der sicheren Abstützung der gemeinsamen Last auf.

Im einfachsten Fall besteht eine Fahrzeugkombination zum Transport von Schwerlasten aus einem angetriebenen, manuell gesteuerten Führungsfahrzeug und einem oder mehreren gezogenen Anhängern. Um die für den Vortrieb der Fahrzeugkombination notwendige Traktion zu gewährleisten, muß das allein angetriebene Führungsfahrzeug ein entsprechendes Gewicht aufweisen oder mit zusätzlichen Ballastgewichten versehen werden. Diese Lösung ist im allgemeinen wirtschaftlich nicht vertretbar. Man wird also versuchen, auch die dem Antriebsfahrzeug folgenden Fahrzeuge zumindest mit einem Zusatzantrieb auszustatten.

So ist mit der deutschen Offenlegungsschrift 31 43 723 eine Schwerlast-Fahrzeugkombination bekannt geworden, bei der zumindest ein Teil der die Last tragenden geführten Fahrzeuge mittels separater, vom Motor der Zugmaschine bzw. des führenden Fahrzeugs unabhängiger Antriebsaggregate antreibbar sind. So können beispielsweise die Radachsen der angetriebenen Räder der geführten Fahrzeuge mit Hydromotoren verbunden sein, welche über Hydraulikleitungen mit einem gemeinsamen, auf dem Zugfahrzeug angeordneten Antriebsaggregat, bestehend aus einem Dieselmotor und einer Hydraulikpumpe, verbunden sind. Die Verteilung der Antriebsleistung zwischen Zugmaschine und nachfolgenden Lastfahrzeugen erfolgt dabei mittels einer elektronischen Steuereinrichtung, welche die Leistung des Antriebsaggregats in Abhängigkeit vom abgetasteten Lenkauschlag der Fahrzeuge steuert. Die Lenkung dieses bekannten Fahrzeugverbunds geschieht in herkömmlicher Weise, indem das Führungsfahrzeug von einem Fahrer manuell gesteuert wird und die angehängten bzw. über die Last mechanisch angekoppelten übrigen Fahrzeuge der Spur des Führungsfahrzeugs zwangsweise folgen. Durch Hintereinanderkoppeln einer entsprechenden Anzahl von geführten Lastfahrzeugen kann auf diese Weise eine Schwerlast-Fahrzeugkombination zum Transport von überlangen Lasten geschaffen werden. Je mehr Fahrzeuge aber hintereinander gekoppelt werden, desto schwerer läßt sich der Fahrzeugverbund lenken und manövrieren. Überdimensional breite Lasten können mit einer derartigen Fahrzeugkombination überhaupt nicht transportiert werden, da die Fahrzeuge nur in einer Reihe hinter dem Zugfahrzeug, nicht jedoch parallel nebeneinander angeordnet werden können. Die Aufteilung in ein speziell konstruiertes Führungsfahrzeug und besonders ausgebildeten geführten Lastfahrzeugen steht einer universellen Verwendungsmöglichkeit der einzelnen Fahrzeuge entgegen.

Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Fahrzeugverband zum Befördern und Heben größräumiger Lasten zu schaffen, welcher extrem wendig und manövrierbar ist, und dessen ihn bildenden Einzelfahrzeuge in beliebiger Anzahl und relativer Lage zueinander angeordnet werden können. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Fahrzeugverbands, bei dem lediglich eines der Fahrzeuge von einem Fahrer manuell gesteuert wird, während die übrigen unbemannten Fahrzeuge automatisch nachgeführt werden, vorzuschlagen.

Bei der Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einem Fahrzeugverband der eingangs erwähnten Art und gelöst wird sie dadurch, daß jedes Fahrzeug ausgerüstet ist mit einer Gebereinrichtung zum Erfassen der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen, einer Servoeinrichtung zur Einstellung des Lenkwinkels der Fahrzeugachsen, einer elektronischen Steuereinrichtung, die mit der Gebereinrichtung und der Servoeinrichtung gekoppelt ist, und einer Schnittstelle zur Verbindung der elektronischen Steuerungseinrichtungen aller Fahrzeuge untereinander. Der das Verfahren betreffende Teil der Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen eines jeden Fahrzeugs erfaßt wird, der Ist-Lenkwinkel sowie Informationen über Anzahl und Lage der geführten Fahrzeuge an die elektronische Steuereinrichtung des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs übermittelt werden, aus den festgestellten Lenkabweichungen zwischen Ist-Lenkwinkeln und Soll-Lenkwinkeln für jedes geführte Fahrzeug Führungswinkel ermittelt werden, diese Führungswinkel an die geführten Fahrzeuge übermittelt werden und schließlich die Lenkwinkel der einzelnen Fahrzeugachsen eines jeden geführten Fahrzeugs entsprechend den empfangenen Führungswinkeln eingestellt werden.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugverband besteht also aus einer beliebigen Anzahl von gleichartigen selbstfahrenden Schwerlastfahrzeugen, die außer über die gemeinsam getragene Last lediglich elektrisch untereinander verbunden sind. Jedes der Einzelfahrzeuge des Verbands stellt dabei ein vollwertiges Schwerlastfahrzeug dar, welches mit einem Fahrer besetzt und für beliebige Transportaufgaben eingesetzt werden kann. Die Bildung des Fahrzeugverbands geschieht auf einfachste Weise durch Aufstellung einer gewünschten Anzahl der Fahrzeuge in beliebiger, der zu befördernden Last angepaßter geometrischer Konfiguration und Zusammenschaltung ihrer elektronischen Steuerungseinrichtungen. Lediglich eines der Fahrzeuge bleibt mit einem Fahrer besetzt (Master-Fahrzeug), währen die übrigen Fahrzeuge (Slave-Fahrzeuge) automatisch den elektronischen Befehlen des Führungsfahrzeugs folgen. Das so gebildete Verbundfahrzeug wird von einer einzigen Person von der Fahrerkabine des als Führungsfahrzeug bestimmten Lastfahrzeugs aus gelenkt. Infolge der losen Kopplung der einzelnen Fahrzeuge untereinander lediglich über die elektrische Verbindung ihrer Steuerungseinrichtungen lassen sich die einzelnen Fahrzeuge in beliebiger Weise, also nicht nur hintereinander, sondern auch nebeneinander anordnen. Hierdurch wird es möglich, auch großräumige Lasten großer Breite und mit beliebigem Grundriß sicher abzustützen und zu verfahren. Last- und Einzelfahrzeuge bilden während des Transports zusammen ein Großraumfahrzeug, daß der jeweiligen Transportaufgabe optimal angepaßt ist, ohne daß die universelle Verwendungsmöglichkeit der Einzelfahrzeuge eingeschränkt wird. Die vielen unabhängig voneinander elektronisch lenkbaren Achsen des auf Zeit zusammengestellten Großfahrzeugs gewährleisten eine extreme Wendigkeit und Manövrierfähigkeit. Je nach Programmierung der elektronischen Steuerung sind beispielsweise Querfahrt, Diagonalfahrt und sogar Karusellfahrt möglich.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfingungsgemäßen Fahrzeugverbands sind die hydraulischen Hubzylinder der Hubplattform eines jeden Fahrzeugs mit Sensoren zur Erfassung der Ist-Drücke ausgestattet, sind diese Sensoren an die Steuerungseinrichtung angeschlossen und ist die Steuerungseinrichtung an die Stellorgane der Hubzylinder angekoppelt. Diese Ausstattung der einzelnen Schwerlastfahrzeuge gestattet neben der Lenkung aller Fahrzeugachsen zentral vom Führungsfahrzeug aus überdies eine gemeinsame Steuerung bzw. Regelung aller Hubplattformen der Fahrzeuge während des Transports. Dabei werden die Ist-Drücke in den hydraulischen Hubzylindern der Hubplattform eines jeden Fahrzeugs erfaßt, diese Ist-Drücke an die elektronische Steuereinrichtung des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs übermittelt, dort Stellwerte für die Hubzylinder aller Fahrzeuge ermittelt, diese Stellwerte an die jeweiligen Fahrzeuge rückgesendet und die Soll-Drücke in den Hubzylindern der Einzelfahrzeuge entsprechend den empfangenen Stellwerten eingestellt.

Die Einstellung der Hubzylinder kann auf zwei verschiedene Weisen geschehen: Entweder wird die Hubgeschwindigkeit vom Führerstand des Führungsfahrzeugs aus manuell vorgegeben und als Stellgröße auf die Hubzylinder aller Fahrzeuge aufgeschaltet (gesteuerter Betrieb) oder die Hubgeschwindigkeit wird durch die Auslenkung der Hubzylinder des Führungsfahrzeugs vorgegeben und als Stellgröße auf die Hubzylinder der geführten Fahrzeuge aufgeschaltet (geregelter Betrieb). Der gesteuerte Betrieb findet vornehmlich beim Heben und Absenken der Last Anwendung, wohingegen während der Transportfahrt im allgemeinen auf geregelten Betrieb übergegangen wird, um Bodenunebenheiten auszugleichen, sodaß möglichst keine Schwerpunktverschiebungen der Last auftreten.

Zweckmäßigerweise wird die manuell oder von der Auslenkung der Hubzylinder des Führungsfahrzeugs vorgebbare Hubgeschwindigkeit von der maximalen Hubgeschwindigkeit der Hubzylinder des Fahrzeugs, dessen Hubplattform am schlechtesten folgen kann, begrenzt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß sich die Last stets gleichmäßig auf alle Hubplattformen abstützt.

In weiterer, vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist der Fahrantrieb eines jeden Fahrzeugs mit einer Gebereinrichtung zur Erfassung der Ist-Drehzahl ausgestattet, ist diese Gebereinrichtung an die Steuerungseinrichtung angeschlossen und ist der Fahrantrieb seinerseits mit der Steuerungseinrichtung verkoppelt. Diese zusätzliche Ausstattung der Fahrzeuge gestattet die Weiterbildung des Steuerungsverfahrens dahingehend, daß die Ist-Drehzahl des Fahrantriebs eines jeden Fahrzeugs erfaßt und an die elektronische Steuerungseinrichtung des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs übermittelt wird, daß eine Soll-Drehzahl vorgegeben werden kann, die Drehzahlabweichungen zwischen dieser Soll-Drehzahl und den Ist-Drehzahlen der einzelnen Fahrantriebe ermittelt und diese an die geführten Fahrzeuge gesendet werden können um die Drehzahl der Fahrantriebe der geführten Fahrzeuge im Ansprechen auf die empfangenen Drehzahlabweichungen einzustellen. Dies erlaubt eine Steuerung der unabhängigen Fahrantriebe aller Fahrzeuge gemeinsam vom Führerstand des Führungsfahrzeugs aus. Dabei wird die zur Fahrt erforderliche Gesamtantriebsleitung gleichmäßig auf die Fahrantriebe der einzelnen Fahrzeuge verteilt. Die Lenkbarkeit des Fahrzeugverbands wird weiter verbessert; außerdem zeichnet sich diese Antriebsweise durch maximale Wirtschaftlichkeit aus.

Es ist zweckmäßig, am Lenkrad eines jeden Fahrzeugs eine Lenkradbremse vorzusehen, welche von der elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert wird und mechanisch die Drehung des Lenkrads bremst. Dies gestattet ein Anbremsen des Lenkrads des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs, wenn der Fahrer am Lenkrad zu schnell dreht und die Gefahr besteht, daß eine oder mehrere Fahrzeugachsen eines Fahrzeugs dem gewünschten Lenkeinschlag nicht nachkommen könnten. Durch diese Maßnahme wird eine erhöhte Lenksicherheit erzielt.

Die Fahrsicherheit des erfindungsgemäßen Fahrzeugverbands kann noch weiter erhöht werden, wenn die Fahrantriebe aller Fahrzeuge gemeinsam automatisch angehalten werden, sobald eines der geführten Fahrzeuge dem Führungsfahrzeug nicht folgen kann.

Als Einrichtung zum Erfassen der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen findet vorteilhaft ein mit dem Lenkrad des jeweiligen Fahrzeugs gekoppelter Inkrementalgeber Verwendung, dessen elektrische Impulse von den elektronischen Steuerungseinrichtungen problemlos verarbeitet werden können.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die elektronische Steuerungseinrichtung eines jeden Fahrzeugs mit einem Mikrorechner auszustatten. Ein handelsüblicher und damit preiswerter Mikrorechner kann alle im Zusammenhang mit den komplexen Steuer- und Regelaufgaben anfallenden Berechnungen schnell und präzise ausführen. Außerdem lassen sich spezielle Lenk- und Hubprogramme eingeben.

Enthalten die elektronischen Steuerungseinrichtungen der Fahrzeuge einen Mikrorechner, so sind zweckmäßigerweise alle Fahrzeuge untereinander mittels einer Bus-fähigen Datenleitung verbunden. Über diese Datenleitung stehen die Steuerungseinrichtungen aller Fahrzeuge in ständigem Datenaustausch.

Die Flexibilität bei der Zusammenstellung eines Fahrzeugverbands wird erhöht, wenn an jeder Seite eines jeden Fahrzeugs ein Steckanschluß für den Anschluß der Datenleitung vorgesehen ist, sodaß die elektrische Kopplung der Fahrzeuge untereinander schnell und einfach zu bewerkstelligen ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist im Führerstand eines jeden Fahrzeugs ein Eingabetableau zur Eingabe von Daten in den zugehörigen Mikrorechner vorgesehen. Über dieses Eingabetableau lassen sich beispielsweise Anzahl und Adressen der den Fahrzeugverband bildenden Fahrzeuge, Lenkwinkelvorgaben und bestimmte Fahrprogramme eingeben. Mittels dieses Eingabetableaus wird auch das jeweilige Führungsfahrzeug definiert und die anderen Fahrzeuge elektronisch verriegelt, sodaß immer nur ein einziges Fahrzeug die Führungsfunktion übernehmen kann.

Zur Erleichterung der Wartung sind die elektronischen Steuereinrichtungen eines jeden Fahrzeugs zweckmäßigerweise mit einer weiteren Schnittstelle für den Anschluß eines Diagnosegeräts zur Fehlersuche ausgestattet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Fahrzeugverband, in einem stark vereinfachten Prinzipbild, und

Fig. 2 die Anordnung von vier Schwerlastfahrzeugen zu einem Fahrzeugverband.

In Fig. 1 ist im wesentlichen nur ein Schwerlastfahrzeug des erfindungsgemäßen Fahrzeugverbands schematisch dargestellt. Dieses Schwerlastfahrzeug besitzt eine Anzahl (nicht dargestellter) Fahrzeugachsen, deren Lenkwinkel mittels eines doppelseitig beaufschlagten, hydraulichen Lenkzylinders 1 einstellbar sind. Der Lenkzylinder 1 wird durch ein elektrisch betätigtes Mehrwegeventil 2 gesteuert. Der Ist-Lenkwinkel 4 der jeweiligen Fahrzeugachse wird mittels einer Gebereinrichtung 3 erfaßt. Das Mehrwegeventil 2 und die Gebereinrichtung 3 sind an den Mikrorechner 4 einer elektronischen Steuerungseinrichtung angekoppelt. Über eine Schnittstelle 5 und eine Bus-Datenleitung 6 steht der Mikrorechner 4 mit dem Mikrorechner 7 in der elektronischen Steuerungseinrichtung eines (nicht dargestellten) zweiten Schwerlastfahrzeugs des Fahrzeugverbunds in Kommunikationsverbindung. Die Mikrorechner aller eventueller weiterer Fahrzeuge im Verbund sind in gleicher Weise an die gemeinsame Bus-Datenleitung 6 angeschlossen.

Im Führerstand des Schwerlastfahrzeugs gemäß Fig. 1 ist ein Lenkrad 8 vorgesehen, dessen Stellung mittels eines Inkrementalgebers 9 abgetastet und dem Mikrorechner 7 übermittelt wird. Ferner ist an das Lenkrad 8 eine vom Mikrorechner 7 angesteuerte Lenkradbremse 10 vorgesehen.

Die Hubplattform des Schwerlastfahrzeugs kann mittels hydraulischer Hubzylinder 11 angehoben und abgesenkt werden. Jeder Hubzylinder 11 ist mit einem Sensor 12 zur Erfassung des Ist-Druckes ausgestattet, welcher an den Mikrorechner 7 angeschlossen ist. Jeder Hubzylinder 11 wird mittels eines Stellorgans in Form eines elektrisch betätigten und vom Mikrorechner 7 angesteuerten Mehrwegeventils 13 betätigt.

Der Fahrantrieb 14 des Fahrzeugs ist mit einer Gebereinrichtung 15 zur Erfassung seiner Ist-Drehzahl ausgestattet. Diese Gebereinrichtung 15 ist mit dem Mikrorechner 7 verbunden, der seinerseits den Fahrantrieb 14 ansteuert.

An den Mikrorechner 7 ist ferner ein im Führerhaus vorgesehenes Eingabetableau 16 angeschlossen, über das sich Daten und Befehle in den Mikrorechner 7 eingeben lassen.

Fig. 2 zeigt einen aus vier Schwerlastfahrzeugen gemäß Fig. 1 zusammengestellten Fahrzeugverband. Hierzu werden die vier gleichartigen, selbstfahrenden Schwerlastfahrzeuge 17, 18, 19 und 20 einzeln von Hand unter die jeweils vorgesehene Stelle der gemeinsamen Last 21 gefahren. Zur Initialisierung des Verbandes werden zunächst die Anzahl der Fahrzeuge (hier 4) und deren Adressen festgelegt. Eines der Fahrzeuge, 17, wird als Führungsfahrzeug definiert. Die relativen Lagen der übrigen, nunmehr geführten Fahrzeuge 18, 19 und 20 bezüglich eines durch die Lenkmittelachse des Führungsfahrzeugs 17 gelegten Koordinatensystems wird über das Eingabetableau 16 (vergleiche Fig. 1) in den Mikrorechner 4 des Führungsfahrzeugs eingegeben. Sobald die Last 21 vollständig auf den Hubplattformen der Fahrzeuge 17, 20 aufliegt, werden die Ist-Drücke in den Hubzylindern 11 aller Fahrzeuge über die Sensoren 12 an den Mikrorechner 4 des Führungsfahrzeugs übermittelt. Aus den eingegebenen bzw. übermittelten Daten werden Lastschwerpunkt, Lenkmittellinie und Mittellinie des nur über die gemeinsame Bus-Datenleitung 6 zusammengekoppelten Fahrzeugverbunds berechnet. Nach Festlegung des gewünschten Fahrprogramms wird der Fahrzeugverbund vom Fahrer des Führungsfahrzeugs 17 in Bewegung gesetzt. Während der folgenden Transportfahrt werden die Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen eines jeden Fahrzeugs mittels der Gebereinrichtungen 3 an den Lenkzylindern 1 erfaßt und an den Mikrorechner 4 des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs 17 übermittelt. Über den Inkrementalgeber 9 am Lenkrad 8 des Führungsfahrzeugs erhält der Mikrorechner 4 den vom Fahrer manuell eingestellten Soll-Lenkwinkel und errechnet hieraus für jedes geführte Fahrzeug einen Führungswinkel, welcher an die geführten Fahrzeuge 18, 20 wiederum über die gemeinsame Bus-Datenleitung 6, übermittelt wird. Entsprechend den empfangenen Führungswinkeln errechnen sich die Mikrorechner der geführten Fahrzeuge 18 bis 20 die erforderlichen Lenkwinkel der einzelnen Fahrzeugachsen, wobei die jeweilige Lage der Fahrzeugachse im Fahrzeugverbund berücksichtigt wird. Die Lenkwinkel der Fahrzeugachsen werden mittels der Mehrwegventile 2 an den Lenkzylindern 1, vom jeweiligen Mikrorechner angesteuert, eingestellt. Durch die dauernde Rückfrage bei den geführten Slave-Fahrzeugen über die augenblicklichen Lenkwinkel 4 ihrer Achsen, den anschließenden Vergleich mit der Stellung des Lenkrads 8 im Führungsfahrzeug 17 und die Korrektur der Lenkwinkel in Abhängigkeit der festgestellten Lenkwinkeldifferenzen wird der gesamte Fahrzeugverband von einem einzigen Fahrer vom Führerhaus des Führungsfahrzeugs 17 aus gelenkt, obwohl die einzelnen Schwerlastfahrzeuge, außer über die gemeinsam getragene Last, mechanich nicht verbunden sind.

In ähnlicher Weise werden die Hubplattformen der Fahrzeuge exakt aufeinander abgestimmt gehoben bzw. gesenkt. Die Ist-Drücke in den hydraulischen Hubzylindern 11 eines jeden Fahrzeugs werden mittels der Sensoren 12 erfaßt und an den Mikrorechner 4 des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs 17 übermittelt. Der Fahrer kann zwischen zwei Betriebsarten wählen:

Beim gesteuerten Hubbetrieb wird der Soll-Wert für die Stellung der Hubplattformen manuell an einem Steuerknüppel eingestellt und daraus die Stellwerte für die einzelnen Hubzylinder aller Fahrzeuge ermittelt. Dabei berücksichtigt der Mikrorechner 4 vorher eingegebene bzw. errechnete Randbedingungen, wie beispielsweise Verschaltungskonfiguration der Hubplattformen, Lage des Schwerpunkts der Last und maximal zulässige Last auf jedem Fahrzeug. Die ermittelten Stellwerte werden über die Bus-Datenleitung 6 an die Mikrorechner der jeweiligen geführten Fahrzeuge 18 bis 20 übermittelt. Entsprechend den empfangenen Stellwerten werden die Drücke in den Hubzylindern 11 über die vom Mikrorechner 4 angesteuerten Mehrwegeventil 13 eingestellt.

Beim geregelten Betrieb der Hubhydraulik, der im allgemeinen während der Fahrt gewählt wird, tritt an die Stelle eines manuell eingestellten Sollwerts der Ist-Druck eines bestimmten hydraulischen Hubzylinders eines der Fahrzeuge des Verbunds, welcher als Referenzdruck dient, wobei die Drücke in den übrigen Hubzylindern nachgeführt werden. Auf diese Weise läßt sich die Last auch dann waagrecht halten, wenn der Fahrzeugverband über Bodenunebenheiten fährt.

In einer weiteren Regelschleife werden die Fahrantriebe 14 aller beteiligten Fahrzeuge aufeinander abgestimmt. Die Ist-Drehzahl des Fahrantriebs 14 eines jeden Fahrzeugs wird durch die jeweils vorgesehene Gebereinrichtung 15 erfaßt und an den Mikrorechner 4 des Führungsfahrzeugs 17 übermittelt. Die Vorgabe einer Soll-Drehzahl kann entweder über die manuelle Einstellung eines Fahrreglers erfolgen oder eine vorgewählte Konstante sein. Im Mikrorechner 4 werden die Drehzahlabweichungen zwischen den Ist-Drehzahlen der einzelnen Fahrantriebe 14 und der vorgegebenen Soll-Drehzahl ermittelt und an die elektronischen Steuereinrichtungen der geführten Fahrzeuge über die Bus-Datenleitung 6 übermittelt. Die Drehzahl aller Fahrantriebe wird im Ansprechen auf die empfangenen Drehzahlabweichungen auf den gleichen Wert eingeregelt. Diese Drehzahlregelung arbeitet so genau, daß sämtliche Fahrantriebe 14 der beteiligten Fahrzeuge 17, 20 zu annähernd gleichen Teilen den erforderlichen Vortrieb zum Transport der Last 21 aufbringen.

Claims (18)

1. Fahrzeugverband zum Befördern und Heben großräumiger Lasten, bestehend aus einer Anzahl gleichartiger selbstfahrender Schwerlastfahrzeuge, deren Hubplattformen die Last gemeinsam tragen, und von denen ein Fahrzeug als manuell gesteuertes Führungsfahrzeug dient, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrzeug ausgerüstet ist mit

• - einer Gebereinrichtung (3) zum Erfassen der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen,
• - einer Servoeinrichtung (1, 2) zur Einstellung des Lenkwinkels der Fahrzeugachsen,
• - einer elektronischen Steuerungseinrichtung (4), die mit der Gebereinrichtung (3) und der Servoeinrichtung (2) gekoppelt ist, und
• - einer Schnittstelle (5) zur Verbindung der elektronischen Steuerungseinrichtungen (4) aller Fahrzeuge untereinander.

2. Fahrzeugverband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die hydraulischen Hubzylinder (11) der Hubplattform eines jeden Fahrzeugs mit Sensoren (12) zur Erfassung der Ist-Drücke ausgestattet sind,
• - diese Sensoren (12) an die Steuerungseinrichtung (4) angeschlossen sind und
• - die Steuerungseinrichtung (4) an die Stellorgane (13) der Hubzylinder (11) angekoppelt sind.

3. Fahrzeugverband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Fahrantrieb (14) eines jeden Fahrzeugs mit einer Gebereinrichtung (15) zur Erfassung der Ist-Drehzahl ausgestattet ist,
• - diese Gebereinrichtung (15) an die Steuerungseinrichtung (4) angeschlossen ist und
• - die Steuerungseinrichtung (4) an den Fahrantrieb (14) angekoppelt ist.

4. Fahrzeugverband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Lenkrad (8) eines jeden Fahrzeugs eine Lenkradbremse (10) vorgesehen ist, die von der elektronischen Steuerungseinrichtung (4) angesteuert wird und mechanisch die Drehung des Lenkrads (8) bremst.

5. Fahrzeugverband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen ein mit dem Lenkrad des jeweiligen Fahrzeugs gekoppelter Inkrementalgeber (9) ist.

6. Fahrzeugverband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerungseinrichtung (4) eines jeden Fahrzeugs einen Mikrorechner enthält.

7. Fahrzeugverband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fahrzeuge untereinander mittels einer Bus-fähigen Datenleitung (6) verbunden sind.

8. Fahrzeugverband nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite eines jeden Fahrzeugs ein Steckanschluß für den Anschluß der Datenleitung vorgesehen ist.

9. Fahrzeugverband nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Führerstand eines jeden Fahrzeugs ein Eingabetableau (16) zur Eingabe von Daten in den zugehörigen Mikrorechner vorgesehen ist.

10. Fahrzeugverband nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (4) eines jeden Fahrzeugs mit einer Schnittstelle für den Anschluß eines Diagnosegeräts zur Fehlersuche ausgestattet ist.

11. Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugverbands nach Anspruch 1, bei dem lediglich eines der Fahrzeuge von einem Fahrer manuell gesteuert wird, während die übrigen unbemannten Fahrzeuge automatisch nachgeführt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Erfassen der Ist-Lenkwinkel der Fahrzeugachsen eines jeden Fahrzeugs,
• - Übermittlung der Ist-Lenkwinkel sowie von Informationen über Anzahl und Lage der geführten Fahrzeuge an die elektronische Steuereinrichtung (4) des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs,
• - Ermittlung von Führungswinkeln für jedes geführte Fahrzeug aus den festgestellten Lenkabweichungen zwischen Ist-Lenkwinkeln und Soll-Lenkwinkeln,
• - Übermittlung dieser Führungswinkel an die geführten Fahrzeuge, und
• - Einstellen der Lenkwinkel der einzelnen Fahrzeugachsen eines jeden geführten Fahrzeugs entsprechend den empfangenen Führungswinkeln.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:

• - Erfassen der Ist-Drücke in den hydraulischen Hubzylindern (11) der Hubplattform eines jeden Fahrzeugs,
• - Übermittlung der Ist-Drücke an die elektronische Steuereinrichtung (4) des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs,
• - Ermittlung von Stellwerten für die Hubzylinder (11) aller Fahrzeuge,
• - Übermittlung dieser Stellwerte an die jeweiligen Fahrzeuge,
• - Einstellen der Ist-Drücke in den Hubzylindern (11) der Fahrzeuge entsprechend den empfangenen Stellwerten.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgeschwindigkeit manuell vorgegeben und als Stellgröße auf die Hubzylinder (11) aller Fahrzeuge aufgeschaltet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgeschwindigkeit durch die Auslenkung der Hubzylinder (11) des Führungsfahrzeugs vorgegeben und als Stellgröße auf die Hubzylinder (11) der geführten Fahrzeuge aufgeschaltet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgebbare Hubgeschwindigkeit von der maximalen Hubgeschwindigkeit der Hubzylinder (11) des Fahrzeugs, dessen Hubplattform am schlechtesten folgen kann, begrenzt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:

• - Erfassen der Ist-Drehzahl des Fahrantriebs (14) eines jeden Fahrzeugs,
• - Übermittlung der Ist-Drehzahlen an die elektronische Steuereinrichtung (4) des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs,
• - Vorgabe einer Soll-Drehzahl,
• - Ermittlung der Drehzahlabweichungen zwischen Ist-Drehzahlen und Soll-Drehzahl,
• - Übermittlung dieser Drehzahlabweichungen an die geführten Fahrzeuge,
• - Einstellung der Drehzahl der Fahrantriebe (14) der geführten Fahrzeuge im Ansprechen auf die empfangenen Drehzahlabweichungen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (8) des manuell gesteuerten Führungsfahrzeugs mechanisch angebremst wird, wenn am Lenkrad (8) zu schnell gedreht wird, sodaß eine oder mehrere Fahrzeugachsen eines der Fahrzeuge dem gewünschten Lenkeinschlag nicht nachkommen können.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrantriebe (14) aller Fahrzeuge gemeinsam angehalten werden, sobald eines der geführten Fahrzeuge dem Führungsfahrzeug nicht folgen kann.