WO2015192986A1 - Verfahren zur unterstützung eines fahrers beim rangieren eines kraftfahrzeuggespanns - Google Patents

Verfahren zur unterstützung eines fahrers beim rangieren eines kraftfahrzeuggespanns Download PDF

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angle
combination
sub
unit
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PCT/EP2015/057540
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Nicolas Boos
Roland Greul
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Robert Bosch Automotive Steering Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for assisting a driver when maneuvering a motor vehicle combination comprising at least one vehicle
  • the invention also relates to a control device of a towing vehicle.
  • EP 1 810 913 A1 relates to a support of a driver of a vehicle combination with a trailer when reversing, in which the driver sets the desired bending angle between towing vehicle or towing vehicle and trailer and this is then adjusted automatically by the steering system.
  • the present invention has the object, a
  • a method for assisting a driver when maneuvering a motor vehicle combination comprising vehicles at least one traction vehicle and at least two trailers coupled thereto, wherein a desired bending angle is externally set at least between two of the vehicles and controlled by at least one Lenkaktuators at least one of the vehicles, comprising at least the following steps: a) subdividing the motor vehicle combination in at least two part of span such that adjacent vehicles form a pair of vehicles in pairs, in which at least virtually a first vehicle is used as a trailer unit and a second vehicle as a towing vehicle unit;
  • Partial combination is adjusted by means of at least one steering actuator of the associated vehicle when the tractor unit has the at least one steering actuator, or
  • the determined target angle is specified as the desired bending angle for the next part of the trolley, especially when the tractor unit of the sub-combination does not have the at least one steering actuator.
  • the motor vehicle combination comprises at least one vehicle
  • the angle of articulation between a longitudinal axis of a traction vehicle and a longitudinal axis of a trailer or between the longitudinal axes of two trailers is referred to as articulation angle.
  • the entire vehicle combination is equipped with at least one actuator for driving the vehicle combination and with at least one actuator for applying a yaw moment to a vehicle tensioning part.
  • the entire vehicle combination is subdivided into sub-vehicle compartment or sub-compartment. These compartment vehicles consist of a trailer and a towing vehicle.
  • the first vehicle of the team can be a trailer and the second vehicle can be the towing vehicle.
  • a virtual towing vehicle is to be understood, for example, as a trailer, which is used in the subframe as a towing vehicle or towing vehicle unit. From the desired bending angle between towing vehicle and trailer of
  • Part vehicle combination can be determined via a suitable control algorithm, as for example in EP 1 810 913 A1, a desired wheel angle for the towing vehicle of the sub-vehicle combination. If the towing vehicle of the subframe does not have any steered wheels, the vehicle trailer of the entire vehicle combination, which lies in front of the subframe, is used as the virtual steerable wheel of the tractor of the subframe. From the target articulation angle of the last part of the vehicle combination results in the desired articulation angle of the penultimate sub-vehicle combination. This repeats itself to the foremost
  • End vehicle of the entire vehicle combination can be regarded as the rearmost vehicle.
  • the inventive measures a scheme of
  • the predetermined bending angle given by an external source can also be a bending angle of a middle part of a vehicle. This can, for example, be used when "avoiding" obstacles that are in the neighborhood of the
  • Trucks are located to be beneficial.
  • the method according to the invention thus also finds itself in the forward travel of a vehicle combination with several
  • the actuator for applying the yaw moment does not act on the first or the foremost vehicle tensioning part or in which the towing vehicle is arranged in the middle of the team.
  • the method step b) of the method according to the invention can be ended when the desired steering angle for the towing vehicle of the motor vehicle combination has been adjusted by means of the at least one steering actuator. Accordingly, the method can be terminated if the target wheel angle of the towing vehicle of the entire vehicle combination has been set in the foremost vehicle-trailer combination.
  • Each sub-team can be assigned an independent sub-controller, which determines the target angle from the predetermined target buckling angle between the tractor unit and the trailer unit of the sub-combination.
  • each individual vehicle combination with an independent, in particular simple, controller which calculates a desired angle from the predefined setpoint bending angle for the component vehicle combination.
  • This desired angle can be either a desired bending angle for the next-up truck segment or a target steering angle for the tractor of the truck combination.
  • the desired bending angle between the tractor unit and the trailer unit of the tractor unit can be specified externally or by the sub-controller of the previous
  • the source for the target articulation angle of a truck-mounted vehicle can either be an external source or the sub-controller of the next-to-back vehicle combination.
  • the sub-governors of the sub-team can form in series an overall controller or a cascade controller for determining the target steering angle of the towing vehicle of the motor vehicle combination from the externally specified desired bending angle.
  • the sub-controllers of the sub-vehicle combinations can in series an overall controller / cascade controller for the calculation of the desired wheel steering angle of
  • Towing vehicle of the entire vehicle combination result from the externally specified target articulation angle for the entire vehicle combination.
  • the externally predetermined desired articulation angle may be from an input device by a user or from an automatic driver assistance system, e.g. of
  • Traction vehicle transmitted or received.
  • An external source may be for the target articulation angle externally imposed on the entire vehicle combination, for example, a person using a suitable input instrument, for example a rotary knob, a touch-screen device, a remote control, etc., the Specified desired bending angle as the direction of travel.
  • a suitable input instrument for example a rotary knob, a touch-screen device, a remote control, etc.
  • the Specified desired bending angle as the direction of travel.
  • an automatic driver assistance system can determine the desired bending angle, for example, from a calculated desired trajectory.
  • the method according to the invention can continuously adjust the predetermined desired bending angles while the motor vehicle combination is running.
  • the at least one steering actuator of the at least one vehicle for applying a yawing moment may, for example, comprise at least one steerable wheel, although other solutions may also be used.
  • the Radlenkwinkel can of course electronically controlled steering systems, in particular
  • signals from kink angle sensors of the individual vehicles i. H. of the towing vehicle and / or the trailer.
  • Vehicles that are not arranged at the beginning or at the end of the motor vehicle combination can be part of two different part spans.
  • Vehicle wagon parts of the entire vehicle combination which are not positioned at the beginning or end of the entire vehicle combination, can be part of two sub-vehicle combinations (once as a trailer and once as a towing vehicle).
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle combination comprising a traction vehicle and two trailers coupled thereto in series;
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first partial combination of
  • Fig. 3 is a schematic representation of a second part of the combination
  • Fig. 1 is to illustrate a method according to the invention a
  • Motor vehicle combination 1 comprising as vehicles a traction vehicle 2 and two trailers 3a, 3b coupled thereto in series.
  • the wheels of the vehicles 2, 3a, 3b are provided with the reference numeral 5.
  • the traction vehicle 2 has as
  • Lenkaktuator an unillustrated steering system, which may be configured for example as EPS (electric power steering) or AFS (active front steering) and from this steerable wheels 5a, 5b.
  • the steerable wheels 5 a, 5 b are considered in the present case as simplifying steering actuators.
  • a kink angle ⁇ 2 is present between the trailer 3b and the trailer 3a .
  • a kink angle ⁇ is present between the trailer 3a and the traction vehicle 2 .
  • Traction vehicle 2 is denoted by ⁇ .
  • the method comprises at least the following method steps:
  • Partial team 1 a, 1 b form, in which at least virtually a first vehicle as a trailer unit 3a, 3b and a second vehicle is used as a tractor unit 2, 3a; b) repeated determination of a desired angle ⁇ , ⁇ , ⁇ 2 for a number of successive partial tracts 1 a, 1 b from a predetermined nominal bending angle ⁇ - ⁇ , ⁇ 2 between the towing vehicle unit 2, 3a and the trailer unit 3a, 3b, starting at the part of the engine 1 a, the desired bending angle ⁇ 2 was specified externally, wherein
  • Traction unit 2 of the sub-unit 1 b by means of at least one steering actuator 5a, 5b of the associated vehicle 2 is adjusted when the tractor unit 2 has the at least one steering actuator 5a, 5b, or
  • the determined target angle is given as the desired bending angle ⁇ for the next sub-unit 1 b, in particular if the tractor unit 3a of the sub-group 1 a does not have the at least one steering actuator.
  • Step b) of the method is terminated when the target steering angle ⁇ for the
  • Traction vehicle 2 of the motor vehicle combination 1 was adjusted by means of the steering actuator 5a, 5b.
  • Partial load 1 a specified.
  • the trailer 3b as the trailer unit and the trailer 3a has been virtually used as the tractor unit, starting from the rearmost trailer 3b. Since the virtual towing vehicle unit 3a in FIG. 2 does not have its own steering actuator, the determined target angle ⁇ for the next part of the set 1 b (see Fig. 3) is given as the desired bending angle.
  • This desired bending angle ⁇ can be regarded as a virtual wheel steering angle of the rest of the vehicle combination or of the virtual tractor unit 3a. Subsequently, as shown in FIG. 3
  • Part load 1 b calculated.
  • the trailer 3a is now used as a trailer unit and the traction vehicle 2 as a tractor unit. Since the towing vehicle 2 or the towing vehicle unit has the steering actuator 5a, 5b, the desired angle can be adjusted as wheel steering angle or desired steering angle ⁇ by the steering actuator 5a, 5b.
  • Each sub-group 1 a, 1 b is assigned an independent sub-controller, which the target angle ⁇ , ⁇ from the predetermined nominal bending angle ⁇ - ⁇ , ⁇ 2 between the Traction unit 2, 3a and the trailer unit 3a, 3b of the sub-combination 1 a, 1 b determined.
  • Trailer unit 3a, 3b of the sub-truck 1 a, 1 b can be specified externally or obtained from the sub-controller of the previous sub-group 1 a, 1 b.
  • the sub-controller of the part of the compartment 1 a, 1 b can form in series an overall controller or cascade controller for determining the target steering angle ⁇ of the towing vehicle 2 of the motor vehicle combination 1 from the externally predetermined desired buckling angle ⁇ 2 .
  • the presently predetermined external bending angle ⁇ 2 can be obtained from an input device by a user or from an automatic driver assistance system. In another embodiment, the desired bending angle ⁇ could be specified externally.
  • Buckling angle sensors of the vehicles 2, 3a, 3b are used.
  • the inventive method can run on a control unit, not shown, of the traction vehicle 2 for the motor vehicle combination 1.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Rangieren eines Kraftfahrzeuggespanns (1) umfassend als Fahrzeuge wenigstens ein Zugkraftfahrzeug (2) und wenigstens zwei daran angekoppelte Anhänger (3a, 3b), wobei ein Soll-Knickwinkel (γ2) wenigstens zwischen zwei der Fahrzeuge (3a,3b) extern vorgegeben und mittels wenigstens eines Lenkaktuators (5a, 5b) wenigstens eines der Fahrzeuge (2) eingeregelt wird. Das Verfahren umfasst wenigstens die folgenden Verfahrensschritte: a) Untergliedern des Kraftfahrzeuggespanns (1) in wenigstens zwei Teilgespanne (1a, 1b) derart, dass benachbarte Fahrzeuge (2, 3a, 3b) paarweise ein Teilgespann (1a, 1b) bilden, bei welchem zumindest virtuell ein erstes Fahrzeug als Anhängereinheit (3a, 3b) und ein zweites Fahrzeug als Zugfahrzeugeinheit (2, 3a) verwendet wird; b) Wiederholtes Ermitteln eines Soll-Winkels (α, γ1 , γ2) bei einer Anzahl von aufeinander folgenden Teilgespannen (1a, 1b) aus einem vorgegebenen Soll-Knickwinkel (γ1, γ2) zwischen der Zugfahrzeugeinheit (2, 3a) und der Anhängereinheit (3a, 3b), beginnend bei dem Teilgespann (1a), dessen Soll-Knickwinkel (γ2) extern vorgegeben wurde, wobei: - der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Lenkwinkel (α) für die Zugfahrzeugeinheit (2) des Teilgespanns (1b) mittels des wenigstens einen Lenkaktuators (5a, 5b) des zugehörigen Fahrzeugs (2) eingeregelt wird, wenn die Zugfahrzeugeinheit (2) den wenigstens einen Lenkaktuator (5a, 5b) aufweist, oder - der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Knickwinkel (γ1) für das nächste Teilgespann (1b) vorgegeben wird.

Description

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Rangieren eines
Kraftfahrzeuggespanns
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Rangieren eines Kraftfahrzeuggespanns umfassend als Fahrzeuge wenigstens ein
Zugkraftfahrzeug und wenigstens zwei daran angekoppelte Anhänger. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Steuergerät eines Zugkraftfahrzeugs.
Zur Regelung des Knickwinkels zwischen Anhänger und Zugkraftfahrzeug bei der Rückwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuggespanns mit einem Anhänger existieren eine Vielzahl von Verfahren. Diese Verfahren bestimmen in der Regel über einen geeigneten Regelalgorithmus aus einem vorgegebenen Soll-Knickwinkel zwischen Anhänger und Zugkraftfahrzeug einen Soll-Radlenkwinkel, um den Soll-Knickwinkel zu erreichen. Dieser Soll-Radlenkwinkel wird durch ein geeignetes Lenksystem eingeregelt. Es existieren sowohl Verfahren, die die Räder des Zugkraftfahrzeugs lenken als auch Verfahren, die lenkbare Achsen des Anhängers lenken.
Die EP 1 810 913 A1 betrifft eine Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuggespanns mit einem Anhänger bei der Rückwärtsfahrt, bei welchem der Fahrer den Soll- Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug bzw. Zugkraftfahrzeug und Anhänger vorgibt und dieser dann durch das Lenksystem automatisch eingeregelt wird.
Bisherige Verfahren zur Unterstützung des Fahrers beim Rangieren eines
Kraftfahrzeuggespanns konzentrieren sich jedoch nur auf die Regelung des
Knickwinkels bei Kraftfahrzeuggespannen mit nur einem Anhänger.
Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit welchem die Knickwinkel eines Kraftfahrzeuggespanns mit mehreren Anhängern geregelt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Rangieren eines Kraftfahrzeuggespanns umfassend als Fahrzeuge wenigstens ein Zugkraftfahrzeug und wenigstens zwei daran angekoppelte Anhänger gelöst, wobei ein Soll-Knickwinkel wenigstens zwischen zwei der Fahrzeuge extern vorgegeben und mittels wenigstens eines Lenkaktuators wenigstens eines der Fahrzeuge eingeregelt wird, umfassend wenigstens die folgenden Verfahrensschritte: a) Untergliedern des Kraftfahrzeuggespanns in wenigstens zwei Teilgespanne derart, dass benachbarte Fahrzeuge paarweise ein Teilgespann bilden, bei welchem zumindest virtuell ein erstes Fahrzeug als Anhängereinheit und ein zweites Fahrzeug als Zugfahrzeugeinheit verwendet wird;
b) Wiederholtes Ermitteln eines Soll-Winkels bei einer Anzahl von aufeinander folgenden Teilgespannen aus einem vorgegebenen Soll-Knickwinkel zwischen der Zugfahrzeugeinheit und der Anhängereinheit, beginnend bei dem Teilgespann, dessen Soll-Knickwinkel extern vorgegeben wurde, wobei:
- der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Lenkwinkel für die Zugfahrzeugeinheit des
Teilgespanns mittels des wenigstens einen Lenkaktuators des zugehörigen Fahrzeugs eingeregelt wird, wenn die Zugfahrzeugeinheit den wenigstens einen Lenkaktuator aufweist, oder
- der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Knickwinkel für das nächste Teilgespann vorgegeben wird, insbesondere wenn die Zugfahrzeugeinheit des Teilgespanns den wenigstens einen Lenkaktuator nicht aufweist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Knickwinkel eines
Gesamtfahrzeuggespanns mit mindestens drei Fahrzeuggespannsteilen geregelt werden. Das Kraftfahrzeuggespann umfasst als Fahrzeuge wenigstens ein
Zugkraftfahrzeug und wenigstens zwei daran, insbesondere in Reihe, angekoppelte Anhänger. Als Knickwinkel wird vorliegend der Winkel zwischen einer Längsachse eines Zugfahrzeugs und einer Längsachse eines Anhängers bzw. zwischen den Längsachsen von zwei Anhängern bezeichnet. Das Gesamtfahrzeuggespann ist mit mindestens einem Aktuator zum Antrieb des Fahrzeuggespanns und mit mindestens einem Aktuator zum Aufbringen eines Giermoments auf einen Fahrzeuggespannsteil ausgestattet. Bei dem vorgestellten Verfahren wird das Gesamtfahrzeuggespann in Teilfahrzeuggespanne bzw. Teilgespanne untergliedert. Diese Teilfahrzeuggespanne bestehen aus einem Anhänger und einem Zugfahrzeug. Dabei kann von hinten - also von der Bewegungsrichtung aus gesehen zumindest virtuell das erste Fahrzeug des Gespanns ein Anhänger sein und das zweite Fahrzeug das Zugfahrzeug sein. Unter einem virtuellen Zugfahrzeug soll vorliegend z.B. ein Anhänger verstanden werden, welcher in dem Teilgespann als Zugfahrzeug bzw. Zugfahrzeugeinheit verwendet wird. Aus dem Soll-Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger des
Teilfahrzeuggespanns kann über einen geeigneten Regelalgorithmus, wie er beispielsweise in der EP 1 810 913 A1 angegeben ist, ein Soll-Radwinkel für das Zugfahrzeug des Teilfahrzeuggespanns bestimmt werden. Besitzt das Zugfahrzeug des Teilfahrzeuggespanns keine gelenkten Räder, so wird der Fahrzeuggespannsteil des Gesamtfahrzeuggespanns, der vor dem Teilfahrzeuggespann liegt, als virtuelles lenkbares Rad des Zugfahrzeugs des Teilgespanns verwendet. Aus dem Soll- Knickwinkel des letzten Teilfahrzeuggespanns ergibt sich der Soll-Knickwinkel des vorletzten Teilfahrzeuggespanns. Dies wiederholt sich bis zum vordersten
Teilfahrzeuggespann. Aus dem Soll-Knickwinkel des vordersten Teilfahrzeuggespanns ergibt sich dann schlussendlich der Soll-Radwinkel des Zugfahrzeugs des
Gesamtfahrzeuggespanns. Dabei kann das dem Zugkraftfahrzeug abgewandte
Endfahrzeug des Gesamtfahrzeuggespanns als hinterstes Fahrzeug angesehen werden. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Regelung von
Fahrzeuggespannen mit mehr als drei Fahrzeugteilen bzw. mit mehr als zwei
Anhängern ermöglicht. Der durch eine externe Quelle vorgegebene Soll-Knickwinkel kann auch ein Knickwinkel eines mittleren Teilfahrzeuggespanns sein. Dies kann zum Beispiel beim "Umfahren" von Hindernissen, die sich in der Nachbarschaft des
Teilfahrzeuggespanns befinden, von Vorteil sein. Das erfindungsgemäße Verfahren findet somit auch bei der Vorwärtsfahrt eines Fahrzeuggespanns mit mehreren
Anhängern Verwendung. Das Verfahren kann auch bei Fahrzeuggespannen
angewendet werden, bei welchen der Aktuator zum Aufbringen des Giermoments nicht auf den ersten bzw. den vordersten Fahrzeuggespannsteil wirkt bzw. bei welchen das Zugfahrzeug in der Mitte des Gespanns angeordnet ist.
Der Verfahrensschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beendet werden, wenn der Soll-Lenkwinkel für das Zugkraftfahrzeug des Kraftfahrzeuggespanns mittels des wenigstens einen Lenkaktuators eingeregelt wurde. Das Verfahren kann demnach beendet werden, wenn beim vordersten Teilfahrzeuggespann der Soll-Radwinkel des Zugkraftfahrzeugs des Gesamtfahrzeuggespanns gestellt wurde. Jedem Teilgespann kann ein eigenständiger Teilregler zugeordnet werden, welcher den Sollwinkel aus dem vorgegebenen Soll-Knickwinkel zwischen der Zugfahrzeugeinheit und der Anhängereinheit des Teilgespanns ermittelt.
Sonach kann jedem Teilfahrzeuggespann ein eigenständiger, insbesondere einfacher Regler zugeordnet werden, der aus dem vorgegebenen Soll-Knickwinkel für das Teilfahrzeuggespann einen Soll-Winkel berechnet. Dieser Soll-Winkel kann entweder ein Soll-Knickwinkel für das nächstvordere Teilfahrzeuggespann oder ein Soll- Lenkwinkel für das Zugfahrzeug des Teilfahrzeuggespanns sein.
Der Soll-Knickwinkel zwischen der Zugfahrzeugeinheit und der Anhängereinheit des Teilgespanns kann extern vorgegeben oder von dem Teilregler des vorherigen
Teilgespanns erhalten werden.
Die Quelle für den Soll-Knickwinkel eines Teilfahrzeuggespanns kann entweder eine externe Quelle oder der Teilregler des nächsthinteren Teilfahrzeuggespanns sein.
Die Teilregler der Teilgespanne können in Reihe einen Gesamtregler oder einen Kaskadenregler für die Ermittlung des Soll-Lenkwinkels des Zugkraftfahrzeugs des Kraftfahrzeuggespanns aus dem extern vorgegebenen Soll-Knickwinkel bilden.
Dementsprechend können die Teilregler der Teilfahrzeuggespanne in Reihe einen Gesamtregler/Kaskadenregler für die Berechnung des Soll-Radlenkwinkels des
Zugfahrzeugs des Gesamtfahrzeuggespanns aus dem extern vorgegebenen Soll- Knickwinkel für das Gesamtfahrzeuggespann ergeben.
Der extern vorgegebene Soll-Knickwinkel kann von einem Eingabegerät durch einen Benutzer oder von einem automatischen Fahrerassistenzsystem, z.B. des
Zugkraftfahrzeugs, übermittelt oder erhalten werden.
Eine externe Quelle kann für den Soll-Knickwinkel, der für das Gesamtfahrzeuggespann extern vorgegeben wird, sonach zum Beispiel eine Person sein, die über ein geeignetes Eingabeinstrument, zum Beispiel einen Drehknopf, eine Touch-Screen-Device, eine Fernsteuerung, usw., den Soll-Knickwinkel als Fahrtrichtungswunsch vorgibt. Alternativ oder zusätzlich kann ein automatisches Fahrerassistenzsystem den Soll-Knickwinkel beispielsweise aus einer berechneten Soll-Trajektorie bestimmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann die vorgegebenen Soll-Knickwinkel während der Fahrt des Kraftfahrzeuggespanns fortlaufend einregeln.
Der wenigstens eine Lenkaktuator des wenigstens einen Fahrzeugs zum Aufbringen eines Giermoments kann beispielsweise wenigstens ein lenkbares Rad umfassen, wobei auch andere Lösungen in Frage kommen. Zum Einstellen der Radlenkwinkel können selbstverständlich elektronisch geregelte Lenksysteme, insbesondere
Servolenksysteme, zum Einsatz kommen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Signale von Knickwinkelsensoren der einzelnen Fahrzeuge, d. h. des Zugkraftfahrzeugs und/oder der Anhänger, verwendet werden.
Fahrzeuge, die nicht am Anfang oder am Ende des Kraftfahrzeuggespanns angeordnet sind, können Teil von zwei verschiedenen Teilgespannen sein.
Fahrzeuggespannsteile des Gesamtfahrzeuggespanns, die nicht am Anfang oder am Ende des Gesamtfahrzeuggespanns positioniert sind, können dabei Teil von zwei Teilfahrzeuggespannen sein (einmal als Anhänger und einmal als Zugfahrzeug).
In Anspruch 10 ist ein Steuergerät eines Zugkraftfahrzeugs für ein
Kraftfahrzeuggespann angegeben, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben:
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggespanns, umfassend ein Zugkraftfahrzeug und zwei daran in Reihe angekoppelte Anhänger;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Teilgespanns des
Kraftfahrzeuggespanns; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Teilgespanns des
Kraftfahrzeuggespanns.
Funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist zur Verdeutlichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ein
Kraftfahrzeuggespann 1 umfassend als Fahrzeuge ein Zugkraftfahrzeug 2 und zwei daran in Reihe angekoppelte Anhänger 3a, 3b gezeigt. Die Räder der Fahrzeuge 2, 3a, 3b sind mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Das Zugkraftfahrzeug 2 weist als
Lenkaktuator ein nicht dargestelltes Lenksystem, welches beispielsweise als EPS (electric power steering) oder AFS (active front steering) ausgeführt sein kann und von diesem lenkbare Räder 5a, 5b auf. Die lenkbaren Räder 5a, 5b werden vorliegend stark vereinfachend als Lenkaktuator angesehen. Zwischen dem Anhänger 3b und dem Anhänger 3a ist ein Knickwinkel γ2 vorhanden. Zwischen dem Anhänger 3a und dem Zugkraftfahrzeug 2 ist ein Knickwinkel γι vorhanden. Der Radlenkwinkel des
Zugkraftfahrzeugs 2 ist mit α bezeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim
Rangieren des Kraftfahrzeuggespanns 1 umfassend als Fahrzeuge das
Zugkraftfahrzeug 2 und zwei daran, insbesondere in Reihe, angekoppelte Anhänger 3a, 3b wird ein Soll-Knickwinkel γ2 zwischen zwei der Fahrzeuge 3a, 3b extern vorgegeben und mittels eines Lenkaktuators 5a, 5b des Zugkraftfahrzeugs 2 eingeregelt. Das Verfahren umfasst wenigstens die folgenden Verfahrensschritte:
a) Untergliedern des Kraftfahrzeuggespanns 1 in zwei Teilgespanne 1 a, 1 b (siehe Figuren 2 und 3) derart, dass benachbarte Fahrzeuge 2, 3a, 3b paarweise das
Teilgespann 1 a, 1 b bilden, bei welchem zumindest virtuell ein erstes Fahrzeug als Anhängereinheit 3a, 3b und ein zweites Fahrzeug als Zugfahrzeugeinheit 2, 3a verwendet wird; b) Wiederholtes Ermitteln eines Soll-Winkels α, γι , γ2 bei einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Teilgespannen 1 a, 1 b aus einem vorgegebenen Soll-Knickwinkel γ-ι , γ2 zwischen der Zugfahrzeugeinheit 2, 3a und der Anhängereinheit 3a, 3b, beginnend bei dem Teilgespann 1 a, dessen Soll-Knickwinkel γ2 extern vorgegeben wurde, wobei
- der ermittelte Soll-Winkel als Radlenkwinkel bzw. Soll-Lenkwinkel α für die
Zugfahrzeugeinheit 2 des Teilgespanns 1 b mittels des wenigstens einen Lenkaktuators 5a, 5b des zugehörigen Fahrzeugs 2 eingeregelt wird, wenn die Zugfahrzeugeinheit 2 den wenigstens einen Lenkaktuator 5a, 5b aufweist, oder
- der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Knickwinkel γι für das nächste Teilgespann 1 b vorgegeben wird, insbesondere wenn die Zugfahrzeugeinheit 3a des Teilgespanns 1 a den wenigstens einen Lenkaktuator nicht aufweist.
Schritt b) des Verfahrens wird beendet, wenn der Soll-Lenkwinkel α für das
Zugkraftfahrzeug 2 des Kraftfahrzeuggespanns 1 mittels des Lenkaktuators 5a, 5b eingeregelt wurde.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Knickwinkel γ2 als Soll-Knickwinkel für das
Teilgespann 1 a vorgegeben. In Fig. 2 ist der Anhänger 3b als Anhängereinheit und der Anhänger 3a virtuell als Zugfahrzeugeinheit verwendet worden, wobei beim hintersten Anhänger 3b begonnen wurde. Da die virtuelle Zugfahrzeugeinheit 3a in Fig. 2 keinen eigenen Lenkaktuator aufweist, wird der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Knickwinkel γι für das nächste Teilgespann 1 b (siehe Fig. 3) vorgegeben. Dieser Soll-Knickwinkel γι kann als virtueller Radlenkwinkel des restlichen Fahrzeuggespanns bzw. der virtuellen Zugfahrzeugeinheit 3a angesehen werden. Anschließend wird, wie aus Fig. 3
ersichtlich, aus dem vorgegebenen Soll-Knickwinkel γι der Soll-Winkel für das
Teilgespann 1 b berechnet. Hierbei wird der Anhänger 3a nun als Anhängereinheit und das Zugkraftfahrzeug 2 als Zugfahrzeugeinheit verwendet. Da das Zugkraftfahrzeug 2 bzw. die Zugfahrzeugeinheit den Lenkaktuator 5a, 5b aufweist, kann der Soll-Winkel als Radlenkwinkel bzw. Soll-Lenkwinkel α durch den Lenkaktuator 5a, 5b eingeregelt werden.
Jedem Teilgespann 1 a, 1 b wird ein eigenständiger Teilregler zugeordnet, welcher den Soll-Winkel α, γι aus dem vorgegebenen Soll-Knickwinkel γ-ι, γ2 zwischen der Zugfahrzeugeinheit 2, 3a und der Anhängereinheit 3a, 3b des Teilgespanns 1 a, 1 b ermittelt.
Der Soll-Knickwinkel γι , γ2 zwischen der Zugfahrzeugeinheit 2, 3a und der
Anhängereinheit 3a, 3b des Teilgespanns 1 a, 1 b kann extern vorgegeben oder von dem Teilregler des vorherigen Teilgespanns 1 a, 1 b erhalten werden.
Die Teilregler der Teilgespanne 1 a, 1 b können in Reihe einen Gesamtregler oder Kaskadenregler für die Ermittlung des Soll-Lenkwinkels α des Zugkraftfahrzeugs 2 des Kraftfahrzeuggespanns 1 aus dem extern vorgegebenen Soll-Knickwinkel γ2 bilden. Der vorliegend extern vorgegebene Soll-Knickwinkel γ2 kann von einem Eingabegerät durch einen Benutzer oder von einem automatischen Fahrerassistenzsystem erhalten werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel könnte auch der Soll-Knickwinkel γι extern vorgegeben werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Signale von nicht dargestellten
Knickwinkelsensoren der Fahrzeuge 2, 3a, 3b verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf einem nicht dargestellten Steuergerät des Zugkraftfahrzeugs 2 für das Kraftfahrzeuggespann 1 ablaufen.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeuggespann 1 a, 1 b Teilgespanne
2 Zugkraftfahrzeug 3a, 3b Anhänger
5 Räder
5a, 5b lenkbare Räder Υι,γ2 Knickwinkel α Soll-Lenkwinkel

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Rangieren eines
Kraftfahrzeuggespanns (1 ) umfassend als Fahrzeuge wenigstens ein Zugkraftfahrzeug (2) und wenigstens zwei daran angekoppelte Anhänger (3a,3b), wobei ein Soll- Knickwinkel (γ2) wenigstens zwischen zwei der Fahrzeuge (3a,3b) extern vorgegeben und mittels wenigstens eines Lenkaktuators (5a,5b) wenigstens eines der Fahrzeuge (2) eingeregelt wird, umfassend wenigstens die folgenden Verfahrensschritte:
a) Untergliedern des Kraftfahrzeuggespanns (1 ) in wenigstens zwei Teilgespanne (1 a,1 b) derart, dass benachbarte Fahrzeuge (2,3a,3b) paarweise ein Teilgespann (1 a,1 b) bilden, bei welchem zumindest virtuell ein erstes Fahrzeug als Anhängereinheit (3a,3b) und ein zweites Fahrzeug als Zugfahrzeugeinheit (2,3a) verwendet wird;
b) Wiederholtes Ermitteln eines Soll-Winkels (α,γι ,γ2) bei einer Anzahl von aufeinander folgenden Teilgespannen (1 a,1 b) aus einem vorgegebenen Soll-Knickwinkel (γ-ι ,γ2) zwischen der Zugfahrzeugeinheit (2,3a) und der Anhängereinheit (3a,3b), beginnend bei dem Teilgespann (1 a), dessen Soll-Knickwinkel (γ2) extern vorgegeben wurde, wobei:
- der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Lenkwinkel (a) für die Zugfahrzeugeinheit (2) des Teilgespanns (1 b) mittels des wenigstens einen Lenkaktuators (5a,5b) des zugehörigen Fahrzeugs (2) eingeregelt wird, wenn die Zugfahrzeugeinheit (2) den wenigstens einen Lenkaktuator (5a,5b) aufweist, oder
- der ermittelte Soll-Winkel als Soll-Knickwinkel (γι) für das nächste Teilgespann (1 b) vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Schritt b) beendet wird, wenn der Soll-Lenkwinkel (a) für das Zugkraftfahrzeug (2) des Kraftfahrzeuggespanns (1 ) mittels des wenigstens einen Lenkaktuators (5a,5b) eingeregelt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedem Teilgespann (1 a,1 b) ein
eigenständiger Teilregler zugeordnet wird, welcher den Soll-Winkel (α,γι) aus dem vorgegebenen Soll-Knickwinkel (γι, γ2) zwischen der Zugfahrzeugeinheit (2,3a) und der Anhängereinheit (3a,3b) des Teilgespanns (1 a,1 b) ermittelt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Soll-Knickwinkel (γι ,γ2) zwischen der
Zugfahrzeugeinheit (2,3a) und der Anhängereinheit (3a,3b) des Teilgespanns (1 a,1 b) extern vorgegeben oder von dem Teilregler des vorherigen Teilgespanns (1 a,1 b) erhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Teilregler der Teilgespanne (1 a,1 b) in Reihe einen Gesamtregler oder Kaskadenregler für die Ermittlung des Soll-Lenkwinkels (a) des Zugkraftfahrzeugs (2) des Kraftfahrzeuggespanns (1 ) aus dem extern vorgegebenen Soll-Knickwinkel (γ2) bilden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der extern vorgegebene Soll- Knickwinkel (γ2) von einem Eingabegerät durch einen Benutzer oder von einem automatischen Fahrerassistenzsystem erhalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der wenigstens eine
Lenkaktuator (5a,5b) des wenigstens einen Fahrzeugs (2) zum Aufbringen eines Giermoments wenigstens ein lenkbares Rad (5a,5b) umfasst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Signale von
Knickwinkelsensoren der Fahrzeuge (2,3a,3b) verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Fahrzeuge (3a), die nicht am Anfang oder am Ende des Kraftfahrzeuggespanns (1 ) angeordnet sind, Teil von zwei verschiedenen Teilgespannen (1 a,1 b) sind.
10. Steuergerät eines Zugkraftfahrzeugs (2) für ein Kraftfahrzeuggespann (1 ), welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.
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