WO2016192855A1 - Verfahren zur stabilisierung einer zugfahrzeug-anhängerkombination während der fahrt - Google Patents

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WO2016192855A1 PCT/EP2016/000911 EP2016000911W WO2016192855A1 WO 2016192855 A1 WO2016192855 A1 WO 2016192855A1 EP 2016000911 W EP2016000911 W EP 2016000911W WO 2016192855 A1 WO2016192855 A1 WO 2016192855A1
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actual
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PCT/EP2016/000911
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Hermann Buchner
Florian Finkl
Martin Mederer
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for stabilizing a tractor-trailer combination while driving, in which a towing vehicle and at least one trailer are connected to each other via at least one hinge, according to claim 1, further comprising a device for stabilizing a tractor-trailer combination while driving in which a towing vehicle and at least one trailer are connected to one another via at least one rotary joint, according to claim 17 and finally also to a towing vehicle / trailer combination in which a towing vehicle and at least one trailer are connected to one another via at least one rotary joint which has such a device, according to claim 21.
  • the present invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned above, in which and in which high security against the occurrence of unstable driving conditions is ensured in tractor-trailer combinations.
  • a towing vehicle is to be understood by a towing vehicle-trailer combination, to which at least one trailer is coupled, so that it also includes teams with several trailers.
  • Towing vehicles and at least one trailer have significantly more degrees of freedom than a towing vehicle alone and are thus also much more susceptible to vehicle dynamics instabilities.
  • the unstable driving conditions of tractor-trailer combinations include, for example, buckling (folding knife effect, jackknife), spin as well as understeer or oversteer.
  • the buckling of tractor-trailer combinations can be caused for example by a Jerusalemschiebenden on the towing vehicle trailer or with several trailers by a réelleschiebenden on an upstream trailer further trailer.
  • the sliding of the trailer in turn can be triggered by a delaying via the drive train towing vehicle.
  • a deceleration may be due to a continuously variable transmission (CVT).
  • CVT continuously variable transmission
  • the method for stabilizing a towing vehicle-trailer combination while driving includes at least the following steps
  • the device for stabilizing a towing vehicle-trailer combination during the journey in which a towing vehicle and at least one trailer are connected to one another via at least one rotary joint, has at least the following:
  • a sensor device which controls a first signal, which alone or together with other variables a a stable drive desired movement the towing vehicle-trailer combination characterizing the desired bending angle and / or a setpoint driving movement of the tractor-trailer combination characterizing the setpoint bending angular velocity between towing vehicle and trailer or between several trailers, and a second signal representing the actual movement of the towing vehicle.
  • Trailer combination characterizing actual buckling angle and / or a actual actual movement of the tractor-trailer combination characterizing actual buckling angle speed between towing vehicle and trailer or between several trailers
  • the desired bending angle and / or the setpoint bending angular velocity represents a drive-stable setpoint movement of the tractor-trailer combination. If, therefore, the deviation between the actual bending angle and the setpoint bending angle or between the setpoint bending angular velocity and the actual bending angular velocity exceeds a predetermined or variable threshold value, then it is assumed that an unstable driving state is present which is caused by a control signal caused intervention of the at least one vehicle component for controlling the movement of the towing vehicle-trailer combination is corrected in the direction of a stable driving movement state.
  • the invention is therefore based on a comparison between the actual bending angle and the nominal bending angle and / or the temporal change of these two values.
  • the deviation is determined or calculated in a transmitter.
  • the evaluation electronics are located on the towing vehicle or on the trailer or on one of the trailers.
  • the actual kink angle is the angle that results between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer or between the longitudinal axes of two adjacent trailers.
  • the actual kink angle is measured directly or indirectly by a kink angle sensor, in particular by an optical, electrical or mechanical kink angle sensor.
  • the actual or target bending angle velocity then represents the derivation of these values according to the time.
  • the aim of the method and the device is to detect unstable driving conditions of towing vehicle trailer combinations and to keep the vehicle combination stable or to stabilize in such a recognition by a dynamic driving intervention.
  • the towing vehicle may be, for example, a truck, a car or in particular an agricultural tractor.
  • the device detects unstable Fahrzugnosti the towing vehicle trailer combination on the basis of the bending angle or the bending angle velocity between the team vehicles (towing vehicle trailer or trailer vehicle trailer vehicle).
  • the actual bending angle is preferably measured by at least one sensor, and the desired bending angle is also calculated via various vehicle parameters.
  • the alternative or additionally used actual buckling angle speed or nominal buckling angle speed is then obtained by temporal derivation of these variables.
  • the deviation is detected. If this deviation exceeds a parameterizable threshold value, a dynamic driving intervention takes place, for example, by applying at least one wheel brake of the tractor-trailer combination and / or by changing the engine torque of a drive machine of the towing vehicle.
  • step d) of claim 1 and in step c4) of claim 17 the engine torque of a prime mover of the towing vehicle is changed in order to control the movement of the towing vehicle-trailer combination in the direction of a stable driving state. This can be done depending on the form and form of instability in the form of an increase or in the form of a reduction in engine torque.
  • step d) of claim 1 or in step c4) of claim 17 at least one wheel brake of the towing vehicle and / or of the at least one trailer is tensioned at all or in relation to an already existing application state with a higher degree of tensioning, for generating a state of motion stabilizing torque.
  • at least one wheel brake is transferred from its previously released state into the tensioned state, or a wheel brake, which has previously been preloaded to a certain degree, is clamped at a higher level, that is, braked more strongly than previously.
  • a kink angle sensor in particular by an optical, electrical or mechanical kink angle sensor.
  • the actual buckling angular velocity is then determined by the derivative of this value with time.
  • an electronic steering control For agricultural tractors and rigid drawbar trailers with steering axle (s) an electronic steering control is used.
  • the actual bending angle is detected with a bending angle sensor such as a potentiometer and depending on the actual bending angle and the trailer geometry, a steering angle of the trailer steering axle is set.
  • the signal of the already existing kink angle sensor for the inventive method or for the inventive device used.
  • coupling points of the forced steering K50 ball at a distance of 250 mm and at the same height to K80 ball
  • the actual bending angle can also be determined indirectly from output signals from at least one sensor deviating from a bending angle sensor, in particular from output signals of at least two yaw rate sensors and / or acceleration sensors.
  • the determination of the desired drive-stable movement of the tractor-trailer combination characterizing set bending angle by means of a predetermined mathematical vehicle model, in which at least one of the movement of the towing vehicle and / or at least one movement of the at least one trailer characterizing size as input.
  • the size characterizing a movement of the towing vehicle can be at least in particular one of the following variables: the steering angle of the towing vehicle, the center distance of the towing vehicle, the speed of the towing vehicle.
  • variable characterizing a movement of the at least one trailer may comprise at least the curve radius R of the trailer, the curve radius R being determined at least as a function of the following variables:
  • the lateral acceleration of the trailer being detected, for example, by means of a lateral acceleration sensor mounted on the trailer, and / or
  • the yaw rate being determined, for example, by means of a yaw rate sensor disposed on the trailer.
  • the target buckling angle is then determined in particular according to the method described in EP 1 347 906 B1, ie by means of two yaw rates of two consecutively arranged vehicles of towing vehicle-trailer combination (towing vehicle trailer or trailer trailer).
  • control signal is generated immediately after the determination that the determined deviation has exceeded the predetermined threshold.
  • the intervention in the driving dynamics can take place immediately or be checked, restricted or made plausible in advance.
  • the control signal is preferably generated only when it was previously determined that the tractor-trailer combination has exceeded a lower limit speed and / or performs a forward drive.
  • the driving dynamic intervention to stabilize the towing vehicle trailer combination can therefore only take place above a certain speed and / or when driving forwards.
  • the threshold is, for example, fixed or set variably depending on driving conditions.
  • the threshold value may become smaller as the traveling speed of the tractor-trailer combination increases, and as the speed of the tractor-trailer combination drops, as the driving speed of the towing vehicle increases. It is therefore possible to make the parameterizable (permitted) deviation from the nominal and actual buckling angle or from the nominal and actual buckling angular velocity as a function of other variables. For example, the permissible deviation from the setpoint and actual bending angle or from the setpoint and actual bending angular velocity can be reduced with increasing speed and increased with decreasing speed.
  • the control signal for controlling the at least one vehicle component controlling the movement of the towing vehicle-trailer combination in the direction of a driving-stable movement state is generated as a function of the distance of the deviation from the threshold value.
  • the at least one vehicle component by the control signal the more the movement of the Towing vehicle-trailer combination in the direction of a stable driving state toward controlled state driven, the greater the amount of difference between the deviation and the threshold.
  • the degree of dynamic driving engagement which takes place here for example by braking at least one wheel of the towing vehicle and / or at least one wheel of at least one trailer, depending on the amount of deviation of the actual kink angle of the desired kink angle or the actual Articulation angular velocity from the desired bending angle velocity. That is, the greater the deviation of the actual value from the target value, the greater is the dynamic driving intervention, which is initiated by the control signal.
  • the driving dynamics intervention decreases with a smaller deviation of the actual value from the target value.
  • the sensor device includes a kink angle sensor which directly detects the actual kink angle and generates the second signal, for example a potentiometer.
  • the sensor device may also include a steering angle sensor of the towing vehicle and at least one sensor for measuring the speed of the towing vehicle and / or the trailer, wherein the evaluation generates the first signal depending on these signals.
  • the sensor device may include at least one yaw rate sensor of the towing vehicle and at least one yaw rate sensor of the trailer, wherein the evaluation electronics generates the first signal on the basis of the signals of said sensors.
  • the invention also includes a tractor-trailer combination in which a towing vehicle and at least one trailer are interconnected via at least one pivot having a device as described above.
  • the transmitter can be arranged on the towing vehicle or on a trailer.
  • the transmitter is arranged on a trailer and integrated there in particular in a brake control unit.
  • the evaluation in which the comparison of actual and target bending angle and their time derivative is made, therefore, on the towing vehicle but also be arranged on a trailer.
  • the evaluation is arranged on the trailer, because there is at least one size available.
  • a complete integration of the transmitter in the brake control unit of the trailer brake system is then possible.
  • the ECU of the EBS brake control unit can be used or the evaluation software can be fully integrated in the EBS control unit.
  • the EBS of the trailer is anyway able to decelerate by electrical signals at least one trailer, so that this functionality can then be used in the context of a dynamic driving intervention to stabilize the tractor-trailer combination.
  • no data or instructions brought by the towing vehicle or by other trailers are necessary for this purpose. Consequently, then each trailer has a self-sufficient device for stabilizing the tractor-trailer combination.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a towing vehicle
  • Fig. 2 is a schematic representation of the device of Fig. 1;
  • FIG. 3 shows a plan view of the tractor-trailer combination of Figure 1 with
  • the tractor-trailer combination 1 shown in Fig. 1 here consists for example of an agricultural tractor 2 and a trailer 4 with rigid drawbar and one or two rear axles 6. Instead of just a trailer 4 could Also several trailers are attached one behind the other to the tractor 2.
  • the tractor 2 is connected via an articulated coupling with swivel to the trailer 4, wherein the rotary joint is indicated here only schematically by a rotation axis or a cross-coupling point 8.
  • the tractor-trailer combination 1 comprises a device 10 for stabilization while driving which causes unstable driving or movement conditions, such as driving. excessive buckling, excessive skidding and / or excessive oversteer and understeer prevented or corrected.
  • the device 10 has a sensor device S1, S2, S3, which controls a first signal, which represents a setpoint bending motion ⁇ 5 between tractor 2 and trailer 4 characterizing a drive-stable nominal movement of the tractor-trailer combination 1, and a second signal which represents an actual buckling angle ⁇ between tractor 2 and trailer 4 characterizing the actual actual movement of tractor-trailer combination 1 as shown in FIG.
  • the device 10 also has an evaluation ECU, which is designed to determine the desired bending angle Ys between the tractor 2 and the trailer 4 at least as a function of the first signal.
  • the evaluation ECU is here, for example, arranged on the towing vehicle 2.
  • the sensor device here has, for example, a sensor S1 for detecting the actual buckling angle ⁇ between the tractor 2 and the trailer 4, a sensor S2 for detecting the steering angle ⁇ of the tractor 2, and a sensor S3 for detecting the speed v of the towing vehicle 4, for example in the form of one or more wheel speed sensors on at least one wheel of the towing vehicle 2.
  • the bending angle sensor S1 is preferably arranged at the crosspoint 8 between towing vehicle 2 and trailer 4 and consists for example in an electric potentiometer.
  • the evaluation ECU calculates based on the steering angle ⁇ of the towing vehicle and the speed v and from the geometric dimensions of the towing vehicle and / or the trailer, the first, the desired buckling angle ⁇ 5 between the tractor 2 and the trailer 4 representing signal.
  • other variables from other vehicle control devices or from a CAN BUS of towing vehicle 2 in the evaluation ECU to form the first Sig nals or to calculate the desired bending angle ⁇ 5 are read.
  • the use of the speed v for the formation of the first signal or for the calculation of the desired buckling angle Y S is optional.
  • An alternative procedure for calculating the desired buckling angle y s is to calculate it exclusively from geometric variables of the towing vehicle or tractor 2 and of the trailer 4, as illustrated by FIG. 3. Be there
  • R1 the radius between a pivot point 12 of the tractor-trailer combination 1 during cornering and a longitudinal center axis of the trailer 4,
  • L1 is the longitudinal distance between the coupling point 8 between the tractor 2 and the trailer 4 on the one hand and the rear axle of the trailer 4 on the other hand,
  • R2 the radius between the pivot point 12 of the tractor-trailer combination 1 and the cross-point 8 of tractor 2 and trailer 4,
  • R3 the radius between the pivot point 12 of the tractor-trailer combination 1 and a longitudinal center axis of the tractor 2, said radius R3 is measured perpendicular to the longitudinal central axis,
  • B is the track width of the rear axle of the trailer
  • the angle ⁇ 2 can be determined from the radius R2 and the length L2.
  • the length L2 varies minimally with different tractor types. However, due to the magnitude and the small variation, the influence is very small and has virtually no effect on the quality of the calculated desired buckling angle ⁇ 5 .
  • the desired bending angle ⁇ 5 then results from the sum of the two bending angles ⁇ - ⁇ and
  • the evaluation ECU is further configured to determine the actual buckling angle ⁇ between the tractor 2 and the trailer 4 that characterizes the actual movement of the tractor-trailer combination on the basis of the second signal of the buckling angle sensor S2.
  • 2 shows schematically the signal flow between a CAN data bus of the tractor 2 on the one hand, communicating with electronic control units of the tractor 2, such as an engine control unit and thereby in particular receives data such as engine speed or engine torque, and the transmitter ECU on the other hand.
  • the evaluation ECU also receives the signals of the kink angle sensor S1, the steering angle sensor S2 and the wheel speed sensor S3 and forms (also) thereof, as described above, the first signal as well as the second signal.
  • the evaluation ECU is designed such that it detects a deviation between the desired bending angle ⁇ 5 and the actual bending angle ⁇ and a control signal for controlling, for example, the wheel brakes of the trailer 4 and the drive machine of the tractor 2 to control the movement of the tractor-trailer combination 1 generated in the direction of a stable driving movement state, if the determined deviation exceeds a predetermined or variable threshold.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug (2) und wenigstens ein Anhänger (4) über wenigstens ein Drehgelenk (8) miteinander verbunden sind, aufweisend wenigstens die folgenden Schritte: a) Ermitteln eines eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Soll-Knickwinkels (γs) und/oder einer eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug (2) und dem Anhänger (4) oder zwischen zwei Anhängern, b) Ermitteln eines die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1) charakterisierenden Ist-Knickwinkels (ys) und/oder einer die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug (2) und dem Anhänger (4) oder zwischen mehreren Anhängern, c) Ermitteln einer Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel (γs) und dem Ist- Knickwinkel (γs) und/oder zwischen der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit, und d) falls die ermittelte Abweichung einen Schwellwert überschreitet, Erzeugen eines Steuersignals zur Ansteuerung wenigstens einer Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin.

Description

Verfahren zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination während der Fahrt
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug- Anhängerkombination während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, gemäß Anspruch 1 , weiterhin auch eine Vorrichtung zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug- Anhängerkombination während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, gemäß Anspruch 17 und schließlich auch eine Zugfahrzeug-Anhängerkombination, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, welche eine solche Vorrichtung aufweist, gemäß Anspruch 21.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem und bei welcher hohe Sicherheit gegen Auftreten von instabilen Fahrzuständen bei Zugfahrzeug-Anhängerkombinationen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17 sowie 21 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
Offenbarung der Erfindung
Im Folgen soll unter einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination ein Zugfahrzeug verstanden werden, an welches wenigstens ein Anhänger angekoppelt ist, so dass davon auch Gespanne mit mehreren Anhängern umfasst sind.
Gespanne aus Zugfahrzeug und wenigstens einem Anhänger weisen deutlich mehr Freiheitsgrade auf als ein Zugfahrzeug alleine und sind somit auch deutlich anfälliger im Hinblick auf fahrdynamische Instabilitäten. Zu den instabilen Fahrzuständen von Zugfahrzeug-Anhängerkombinationen zählen beispielsweise das Einknicken (Klapp- messereffekt, Jackknife), Schleudern sowie Unter- oder Übersteuern. Das Einknicken von Zugfahrzeug-Anhängerkombinationen kann beispielsweise durch einen auf das Zugfahrzeug aufschiebenden Anhänger oder bei mehreren Anhängern durch einen auf einen vorgeordneten Anhänger aufschiebenden weiteren Anhänger verursacht werden. Das Aufschieben des Anhängers wiederum kann durch ein über den Antriebsstrang verzögerndes Zugfahrzeug ausgelöst werden. Bei einem landwirtschaftlichen Traktor als Zugfahrzeug kann eine Verzögerung durch ein stufenloses Getriebe (CVT) bedingt sein.
Das Verfahren zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, beinhaltet wenigstens die folgenden Schritte
a) Ermitteln eines eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination charakterisierenden Soll-Knickwinkels und/oder einer eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierenden Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger oder zwischen mehreren Anhängern,
b) Ermitteln eines die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination charakterisierenden Ist-Knickwinkels und/oder einer die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierenden Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger oder zwischen zwei Anhängern,
c) Ermitteln einer Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel und dem Ist- Knickwinkel und/oder zwischen der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit, und
d) falls die ermittelte Abweichung einen Schwellwert überschreitet, Erzeugen eines Steuersignals zur Ansteuerung wenigstens einer Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin.
Die Vorrichtung zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, weist wenigstens Folgendes auf:
a) Eine Sensoreinrichtung, welche ein erstes Signal aussteuert, welches alleine oder zusammen mit anderen Größen einen eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierenden Soll-Knickwinkel und/oder eine eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination charakterisierende Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen Zugfahrzeug und Anhänger oder zwischen mehreren Anhängern repräsentiert, sowie ein zweites Signal, welches einen die tatsächliche Ist- Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierenden Ist- Knickwinkel und/oder eine die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination charakterisierende Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen Zugfahrzeug und Anhänger oder zwischen mehreren Anhängern repräsentiert,
c) eine Auswerteelektronik, welche ausgebildet ist, um wenigstens abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal
c1 ) den Soll-Knickwinkel und/oder die Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, und
c2) den Ist-Knickwinkel und/oder die Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, und
c3) eine Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel und dem Ist- Knickwinkel und/oder zwischen der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, und
c4) ein Steuersignal zur Ansteuerung wenigstens einer Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin zu erzeugen, falls die ermittelte Abweichung einen Schwellwert überschreitet.
Es wird daher davon ausgegangen, dass der Soll-Knickwinkel und/oder die Soll- Knickwinkelgeschwindigkeit eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination repräsentiert. Falls daher die Abweichung zwischen dem Ist- Knickwinkel und dem Soll-Knickwinkel bzw. zwischen der Soll- Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit einen vorgegebenen oder variablen Schwellwert überschreitet, so wird davon ausgegangen, dass ein instabiler Fahrzustand vorliegt, welcher durch einen durch das Steuersignal veranlassten Eingriff der wenigstens einen Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin korrigiert wird. Die Erfindung basiert folglich auf einem Vergleich zwischen dem Ist-Knickwinkel und dem Sollknickwinkel und/oder der zeitlichen Änderung dieser beiden Werte. Die Abweichung wird dabei in einer Auswerteelektronik ermittelt oder berechnet. Die Auswerteelektronik sich dabei auf dem Zugfahrzeug oder auf dem Anhänger oder auf einem der Anhänger befinden.
Der Ist-Knickwinkel ist der Winkel, der sich zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers oder zwischen den Längsachsen von zwei benachbarten Anhängern ergibt. Der Ist-Knickwinkel wird durch einen Knickwinkelsensor unmittelbar oder mittelbar gemessen, insbesondere durch einen optischen, elektrischen oder mechanischen Knickwinkelsensor. Die Ist- bzw. Soll- Knickwinkelgeschwindigkeit stellt dann die Ableitung dieser Werte nach der Zeit dar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden daher instabile Fahrzustände von Zugfahrzeug-Anhängerkombinationen z.B. in Form von übermäßigem Einknicken (Klappmessereffekt, Jackknife), Schleudern und/oder Unter- oder Übersteuern beseitigt und ein stabiler Fahrzustand hergestellt.
Ziel des Verfahrens bzw. der Vorrichtung ist es, instabile Fahrzustände von Zugfahrzeug-Anhänger Kombinationen zu erkennen und bei einem solchen Erkennen durch einen fahrdynamischen Eingriff das Fahrzeuggespann stabil zu halten oder wieder zu stabilisieren. Das Zugfahrzeug kann dabei beispielsweise ein LKW, ein PKW oder insbesondere ein landwirtschaftlicher Traktor sein.
Als Anhänger kommen dabei alle an die oben genannten Zugfahrzeuge koppelbaren Anhänger in Frage. Auch eine Kombination mit mehreren Anhängern, wie beispielsweise bei landwirtschaftlichen Gespannen zulässig, ist möglich.
Die Vorrichtung erkennt instabile Fahrzugstände der Zugfahrzeug- Anhängerkombination anhand des Knickwinkels bzw. der Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen den Gespannfahrzeugen (Zugfahrzeug-Anhängerfahrzeug bzw. Anhängerfahrzeug-Anhängerfahrzeug). Dabei wird der Ist-Knickwinkel bevorzugt durch wenigstens einen Sensor gemessen und der Soll-Knickwinkel zudem über verschiedene Fahrzeugparameter berechnet. Die alternativ oder zusätzlich verwendete Ist- Knickwinkelgeschwindigkeit bzw. Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit ergibt sich dann durch zeitliche Ableitung dieser Größen. Durch einen Vergleich von Ist-Knickwinkel mit dem Soll-Knickwinkel bzw. von Ist- Knickwinkelgeschwindigkeit mit der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit wird deren Abweichung erkannt. Überschreitet diese Abweichung einen parametrierbaren Schwellwert, so erfolgt ein fahrdynamischer Eingriff, beispielsweise durch Zuspannen wenigstens einer Radbremse der Zugfahrzeug-Anhängerkombination und/oder durch Änderung des Motormoments einer Antriebsmaschine des Zugfahrzeugs.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt wird in Schritt d) von Anspruch 1 bzw. in Schritt c4) von Anspruch 17 das Motordrehmoment einer Antriebsmaschine des Zugfahrzeugs verändert, um die Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin zu steuern. Dies kann je nach Ausprägung und Form der Instabilität in Form einer Erhöhung oder in Form einer Reduzierung des Motormoments geschehen.
Alternativ oder zusätzlich hierzu wird in Schritt d) von Anspruch 1 bzw. in Schritt c4) von Anspruch 17 wenigstens eine Radbremse des Zugfahrzeugs und/oder des wenigstens einen Anhängers überhaupt oder in Bezug zu einem bereits bestehenden Zuspannzustand mit einem höheren Grad an Zuspannung zugespannt, zur Erzeugung eines den Bewegungszustand stabilisierenden Drehmoments. Mit anderen Worten wird wenigstens eine Radbremse von ihrem zuvor gelösten Zustand in den zuspannten Zustand überführt oder eine zuvor mit einem gewissen Grad bereits zugespannte Radbremse wird mit einem höheren Grad zugespannt, also stärker als zuvor abgebremst.
Gemäß einer Weiterbildung wird der Ist-Knickwinkel unmittelbar durch einen Knickwinkelsensor gemessen, insbesondere durch einen optischen, elektrischen oder mechanischen Knickwinkelsensor. Die Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit wird dann durch die Ableitung dieses Werts nach der Zeit bestimmt.
Bei Gespannen aus landwirtschaftlichem Traktor und Starrdeichselanhänger mit Lenkachse(n) ist eine elektronische Lenkachssteuerung verbreitet. Dabei wird der Ist- Knickwinkel mit einem Knickwinkelsensor wie z.B. einem Potentiometer erfasst und abhängig vom Ist-Knickwinkel und der Anhängergeometrie wird ein Lenkwinkel der Anhängerlenkachse eingestellt. Dabei wird vorzugsweise das Signal des ohnehin vorhandenen Knickwinkelsensors für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet. Vorzugsweise werden dabei Kopplungspunkte der Zwangslenkung (K50 Kugel im Abstand von 250 mm und auf gleicher Höhe zur K80 Kugel) verwendet.
Alternativ hierzu kann der Ist-Knickwinkel aber auch mittelbar aus Ausgangssignalen von wenigstens einem von einem Knickwinkelsensor abweichenden Sensor ermittelt werden, insbesondere aus Ausgangssignalen von wenigstens zwei Gierratensensoren und/oder Beschleunigungssensoren.
Bevorzugt erfolgt die Ermittlung des die fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination charakterisierenden Soll-Knickwinkels mittels eines vorgegebenen mathematischen Fahrzeugmodells, in welches als Eingangsgröße wenigstens eine die Bewegung des Zugfahrzeugs und/oder wenigstens eine die Bewegung des wenigstens einen Anhängers charakterisierende Größe eingehen.
Dabei kann die eine Bewegung des Zugfahrzeugs charakterisierende Größe wenigstens insbesondere eine der folgenden Größen sein: Der Lenkwinkel des Zugfahrzeugs, der Achsabstand des Zugfahrzeugs, die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs.
Alternativ oder zusätzlich kann die eine Bewegung des wenigstens einen Anhängers charakterisierende Größe wenigstens den Kurvenradius R des Anhängers umfassen, wobei der Kurvenradius R wenigstens abhängig von den folgenden Größen ermittelt wird:
a) Abhängig von den Raddrehzahlen mindestens eines linken und mindestens eines rechten Rades des Anhängers sowie abhängig von der Geschwindigkeit des Anhängers, wobei zusätzlich insbesondere die Spurweite des Anhängers herangezogen wird, und/oder
b) abhängig von der Querbeschleunigung des Anhängers und der Geschwindigkeit des Anhängers, wobei die Querbeschleunigung des Anhängers beispielsweise mittels eines auf dem Anhänger angeordneten Querbeschleunigungs- sensors erfasst wird, und/oder
c) abhängig von der Gierrate des Anhängers und der Geschwindigkeit des Anhängers, wobei die Gierrate beispielsweise mittels eines auf dem Anhänger angeordneten Gierratensensors ermittelt wird.
Besonders bevorzugt kann zur Berechnung des Soll-Knickwinkels die eine Bewegung des Zugfahrzeugs und die eine Bewegung des wenigstens eines Anhängers charakterisierende Größe oder die wenigstens eine die Bewegung wenigstens eines Anhängers charakterisierende Größe wenigstens die Gierrate des Zugfahrzeugs und die Gierrate des wenigstens eines Anhängers oder die Gierrate eines Anhängers und die Gierrate eines weiteren, an den einen Anhänger angehängten Anhängers um- fassten Der Soll-Knickwinkel wird dann insbesondere gemäß dem in EP 1 347 906 B1 beschriebenen Verfahren bestimmt, d.h. mittels zweier Gierraten von zwei hintereinander angeordneten Fahrzeugen der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (Zugfahrzeug-Anhänger oder Anhänger-Anhänger).
Bevorzugt wird das Steuersignal unmittelbar nach der Feststellung erzeugt, dass die ermittelte Abweichung den vorgegebenen Schwellwert überschritten hat.
Beim Feststellen einer Abweichung zwischen Soll- und Ist-Knickwinkel kann der Eingriff in die Fahrdynamik sofort erfolgen oder aber zuvor überprüft, eingeschränkt oder plausibilisiert werden. Alternativ wird daher das Steuersignal bevorzugt erst dann erzeugt, wenn zuvor festgestellt wurde, das die Zugfahrzeug-Anhängerkombination eine untere Grenzgeschwindigkeit überschritten hat und/oder eine Vorwärtsfahrt ausführt. Der fahrdynamische Eingriff zur Stabilisierung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination kann daher erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit und/oder bei Vorwärtsfahrt erfolgen.
Der Schwellwert wird beispielsweise fest vorgegeben oder abhängig von Fahrbedingungen variabel eingestellt. Der Schwellwert kann insbesondere mit steigender Fahrgeschwindigkeit der Zugfahrzeug-Anhängerkombination kleiner und mit sinkender Fahrgeschwindigkeit der Zugfahrzeug-Anhängerkombination größer werden. Daher ist es möglich, die parametrierbare (erlaubte) Abweichung von Soll- und Ist- Knickwinkel bzw. von Soll- und Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit abhängig von anderen Größen zu machen. Beispielsweise kann die zulässige Abweichung von Soll- und Ist-Knickwinkel bzw. von Soll- und Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit mit steigender Geschwindigkeit reduziert und mit sinkender Geschwindigkeit vergrößert werden.
Bevorzugt wird das Steuersignal zur Ansteuerung der wenigstens einen die Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin steuernden Fahrzeugkomponente abhängig von dem Abstand der Abweichung von dem Schwellwert erzeugt. Insbesondere wird die wenigstens eine Fahrzeugkomponente durch das Steuersignal umso mehr die Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin steuernden Zustand angesteuert, je größer der Betrag der Differenz zwischen der Abweichung und dem Schwellwert ist.
Mit anderen Worten kann der Grad des fahrdynamischen Eingriffs, der hier beispielsweise durch Einbremsen wenigstens eines Rads des Zugfahrzeugs und/oder wenigstens einer Rads wenigstens eines Anhängers erfolgt, in Abhängigkeit vom Betrag der Abweichung des Ist-Knickwinkels vom Soll-Knickwinkel bzw. der Ist- Knickwinkelgeschwindigkeit von der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit erfolgen. Das heißt, je größer die Abweichung des Ist-Werts vom Soll-Wert ist, umso größer ist der fahrdynamische Eingriff, der durch das Steuersignal initiiert wird. Dies bedeutet für den Fall eines Bremseingriffs, dass die Größe des durch einen Bremsaktuator der Zugfahrzeug-Anhängerkombination erzeugten Bremsmoments oder Bremskraft mit steigender Abweichung des Ist-Werts vom Soll-Wert auch ansteigt. Umgekehrt sinkt der fahrdynamische Eingriff mit kleinerer Abweichung des Ist-Werts vom Soll-Wert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung beinhaltet die Sensoreinrichtung einen den Ist-Knickwinkel unmittelbar erfassenden Knickwinkelsensor, welcher das zweite Signal erzeugt, beispielsweise ein Potentiometer.
Die Sensoreinrichtung kann auch einen Lenkwinkelsensor des Zugfahrzeugs sowie wenigstens einen Sensor zur Messung der Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers beinhalten, wobei die Auswerteelektronik abhängig von diesen Signalen das erste Signal erzeugt.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung wenigstens einen Gierratensensor des Zugfahrzeugs sowie wenigstens einen Gierratensensor des Anhängers beinhalten, wobei die Auswerteelektronik auf der Basis der Signale der genannten Sensoren das erste Signal erzeugt.
Die Erfindung schließt auch eine Zugfahrzeug-Anhängerkombination ein, bei der ein Zugfahrzeug und wenigstens ein Anhänger über wenigstens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, welche eine oben beschriebene Vorrichtung aufweist. Dabei kann die Auswerteelektronik auf dem Zugfahrzeug oder auf einem Anhänger angeordnet sein. Insbesondere ist die Auswerteelektronik auf einem Anhänger angeordnet und dort insbesondere in einem Bremssteuergerät integriert.
Die Auswerteelektronik, in welcher der Vergleich von Ist- und Soll-Knickwinkel bzw. von deren zeitlicher Ableitung vorgenommen wird, kann daher auf dem Zugfahrzeug aber auch auf einem Anhänger angeordnet sein. Insbesondere wenn die Ermittlung des die fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierenden Soll-Knickwinkels bzw. der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit mittels eines vorgegebenen mathematischen Fahrzeugmodells erfolgt, in welches als Eingangsgröße wenigstens eine die Bewegung des wenigstens einen Anhängers charakterisierende Größe eingeht, ist die Auswerteelektronik auf dem Anhänger angeordnet, weil dort diese wenigstens eine Größe verfügbar ist. Insbesondere ist dann auch eine vollständige Integration der Auswerteelektronik im Bremssteuergerät des Anhängerbremssystems möglich. Für den Fall, dass der Anhänger mit einem elektronischen Bremssystem EBS (Elektronisch bremsdruckgeregeltes Bremssystem) ausgerüstet ist, kann die ECU des EBS-Bremssteuergeräts verwendet werden bzw. die Auswertesoftware vollständig im EBS-Steuergerät integriert werden. Das EBS des Anhängers ist ohnehin in der Lage, durch elektrische Signale mindestens ein Anhängerrad abzubremsen, so dass diese Funktionalität dann auch im Rahmen eines fahrdynamischen Eingriffs zur Stabilisierung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination genutzt werden kann. Hierfür sind insbesondere keine vom Zugfahrzeug oder von weiteren Anhängern herangeführten Daten oder Befehle notwendig. Folglich verfügt dann jeder Anhänger eine autarke Vorrichtung zur Stabilisierung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Zugfahrzeug-
Anhängerkombination mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig.2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung von Fig.1 ;
Fig.3 eine Draufsicht auf die Zugfahrzeug-Anhängerkombination von Fig.1 mit
Größen, auf weichen eine Ermittlung eines Soll-Knickwinkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger basiert.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der in Fig. 1 gezeigte Zugfahrzeug-Anhängerkombination 1 besteht hier beispielsweise aus einem landwirtschaftlichem Traktor 2 und einem Anhänger 4 mit starrer Deichsel und einer oder zwei Hinterachsen 6. Anstatt nur ein Anhänger 4 könnten auch mehrere Anhänger hintereinander an den Traktor 2 angehängt sein. Der Traktor 2 ist über eine Gelenkkupplung mit Drehgelenk mit dem Anhänger 4 verbunden, wobei das Drehgelenk hier nur schematisch durch eine Drehachse bzw. einen Koppelpunkt 8 angedeutet ist.
Die Traktor-Anhängerkombination 1 weist eine Vorrichtung 10 zur Stabilisierung während der Fahrt auf, welche instabile Fahr- oder Bewegungszustände wie z.B. übermäßiges Einknicken, übermäßiges Schleudern und/oder übermäßiges Über- und Untersteuern verhindert bzw. korrigiert.
Hierzu weist die Vorrichtung 10 eine Sensoreinrichtung S1 , S2, S3 auf, welche ein erstes Signal aussteuert, welches einen eine fahrstabile Soll-Bewegung der Traktorzeug-Anhängerkombination 1 charakterisierenden Soll-Knickwinkel γ5 zwischen Traktor 2 und Anhänger 4 repräsentiert, sowie ein zweites Signal, welches einen die in Fig.1 gezeigte tatsächliche Ist-Bewegung der Traktor-Anhängerkombination 1 charakterisierenden Ist-Knickwinkel γ zwischen Traktor 2 und Anhänger 4 repräsentiert.
Weiterhin weist die Vorrichtung 10 auch eine Auswerteelektronik ECU auf, welche ausgebildet ist, um wenigstens abhängig von dem ersten Signal den Soll-Knickwinkel Ys zwischen dem Traktor 2 und dem Anhänger 4 zu ermitteln. Die Auswerteelektronik ECU ist hier beispielsweise auf dem Zugfahrzeug 2 angeordnet.
Die Sensoreinrichtung weist hier beispielsweise einen Sensor S1 zum Erfassen des Ist-Knickwinkels γ zwischen dem Traktor 2 und dem Anhänger 4, einen Sensor S2 zum Erfassen des Lenkwinkels δ des Traktors 2 sowie einen Sensor S3 zum Erfassen der Geschwindigkeit v des Zugfahrzeugs 4 auf, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Raddrehzahlsensoren an wenigstens einem Rad des Zugfahrzeugs 2. Der Knickwinkelsensor S1 ist bevorzugt an dem Koppelpunkt 8 zwischen Zugfahrzeug 2 und Anhänger 4 angeordnet und besteht beispielsweise in einem elektrischen Potentiometer.
Die Auswerteelektronik ECU berechnet basierend auf dem Lenkwinkel δ des Zugfahrzeugs und der Geschwindigkeit v sowie aus den geometrischen Abmessungen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers das erste, den Soll-Knickwinkel γ5 zwischen dem Traktor 2 und dem Anhänger 4 repräsentierende Signal. Zusätzlich können auch weitere Größen aus anderen Fahrzeugsteuergeräten oder von einem CAN- BUS des Zugfahrzeugs 2 in die Auswerteelektronik ECU zur Bildung des ersten Sig- nals bzw. zur Berechnung des Soll-Knickwinkels γ5 eingelesen werden. Die Verwendung der Geschwindigkeit v für die Bildung des ersten Signals bzw. für die Berechnung des Soll-Knickwinkels YS ist optional.
Eine alternative Vorgehensweise zur Berechnung des Soll-Knickwinkels ys besteht darin, ihn ausschließlich aus geometrischen Größen des Zugfahrzeugs bzw. Traktors 2 und des Anhängers 4 zu berechnen, wie durch Fig.3 veranschaulicht wird. Dabei seien
R1 der Radius zwischen einem Drehpunkt 12 der Traktor-Anhängerkombination 1 während einer Kurvenfahrt und einer Längsmittelachse des Anhängers 4,
L1 der Längsabstand zwischen dem Koppelpunkt 8 zwischen Traktor 2 und Anhänger 4 einerseits und der hinteren Achse des Anhängers 4 andererseits,
R2 der Radius zwischen dem Drehpunkt 12 der Traktor-Anhängerkombination 1 und dem Koppelpunkt 8 von Traktor 2 und Anhänger 4,
L2 der Längsabstand zwischen dem Koppelpunkt 8 zwischen Traktor 2 und Anhänger 4 einerseits und der Hinterachse 14 des Zugfahrzeugs 2 andererseits,
R3 der Radius zwischen dem Drehpunkt 12 der Traktor-Anhängerkombination 1 und einer Längsmittelachse des Traktors 2, wobei dieser Radius R3 senkrecht zur Längsmittelachse gemessen wird,
B die Spurbreite der Hinterachse des Anhängers,
Itr der Achsabstand des Zugfahrzeugs zwischen Vorder- und Hinterachse.
Aus dem Radius R1 und der Länge L1 lässt sich der Winkel γ! sowie die der Radius R2 berechnen. Der Winkel γ2 lässt sich aus dem Radius R2 und der Länge L2 bestimmen. Die Länge L2 variiert minimal bei verschiedenen Traktortypen. Der Einfluss ist aber aufgrund der Größenordnung und der geringen Variation sehr gering und hat nahezu keine Auswirkung auf die Qualität des berechneten Soll-Knickwinkels γ5. Der Soll-Knickwinkel γ5 ergibt sich dann aus der Summe der beiden Knickwinkel γ-ι und
Y2-
Die Auswerteelektronik ECU ist weiterhin ausgebildet, dass sie den die tatsächliche Ist-Bewegung der Traktor-Anhängerkombination charakterisierenden Ist-Knickwinkel γ zwischen dem Traktor 2 und dem Anhänger 4 anhand des zweiten Signals des Knickwinkelsensors S2 ermittelt. Fig.2 zeigt schematisch den Signalfluss zwischen einem CAN-Datenbus des Traktors 2 einerseits, der mit elektronischen Steuergeräten des Traktors 2 kommuniziert, wie beispielsweise einem Motorsteuergerät und dadurch insbesondere Daten wie Motordrehzahl oder Motordrehmoment erhält, und der Auswerteelektronik ECU andererseits. Weiterhin erhält die Auswerteelektronik ECU auch die Signale des Knickwinkelsensors S1 , des Lenkwinkelsensors S2 sowie des Raddrehzahlsensors S3 und bildet (auch) daraus wie oben beschrieben das erste Signal sowie auch das zweite Signal.
Weiterhin ist die Auswerteelektronik ECU ausgebildet, dass sie eine Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel γ5 und dem Ist-Knickwinkel γ ermittelt und ein Steuersignal zur Ansteuerung beispielsweise der Radbremsen des Anhängers 4 und der Antriebsmaschine des Traktors 2 zur Steuerung der Bewegung der Traktor- Anhängerkombination 1 in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin erzeugt, falls die ermittelte Abweichung einen vorgegebenen oder variablen Schwellwert überschreitet.
Falls daher die Abweichung zwischen dem Ist-Knickwinkel γ und dem Soll- Knickwinkel Ys den erlaubten oder tolerierten Schwellwert überschreitet, so wird von einem instabilen Fahrzustand der Traktor-Anhängerkombination 1 ausgegangen, welcher dann durch einen fahrdynamischen Eingriff beseitigt wird.
Bezuqszeichenliste Zugfahrzeug-Anhängerkombination
Traktor
Anhänger
Hinterachse Anhänger
Koppelpunkt
Vorrichtung
Drehpunkt
Hinterachse Zugfahrzeug

Claims

Patentansprüche
. Verfahren zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug (2) und wenigstens ein Anhänger (4) über wenigstens ein Drehgelenk (8) miteinander verbunden sind, aufweisend wenigstens die folgenden Schritte:
a) Ermitteln eines eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1 ) charakterisierenden Soll-Knickwinkels (γδ) und/oder einer eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug (2) und dem Anhänger (4) oder zwischen zwei Anhängern, b) Ermitteln eines die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1 ) charakterisierenden Ist-Knickwinkels (γδ) und/oder einer die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug (2) und dem Anhänger (4) oder zwischen mehreren Anhängern, c) Ermitteln einer Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel (γ8) und dem Ist- Knickwinkel (YS) und/oder zwischen der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit, und
d) falls die ermittelte Abweichung einen Schwellwert überschreitet, Erzeugen eines Steuersignals zur Ansteuerung wenigstens einer Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) das Motordrehmoment einer Antriebsmaschine des Zugfahrzeugs (2) verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) wenigstens eine Radbremse des Zugfahrzeugs (2) und/oder des wenigstens einen Anhängers (4) überhaupt oder in Bezug zu einem bereits bestehenden Zuspannzustand mit einem höheren Grad an Zuspannung zugespannt wird, zur Erzeugung eines den Bewegungszustand stabilisierenden Drehmoments.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Knickwinkel (γ) unmittelbar durch einen Knickwinkelsensor (S1 ) gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Knickwinkel (γ) mittelbar aus Ausgangssignalen von wenigstens einem von einem Knickwinkelsensor (S1) abweichenden Sensor ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist- Knickwinkel (γ) mittelbar aus Ausgangssignalen von wenigstens zwei Gierratensensoren und/oder Beschleunigungssensoren ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des die fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) charakterisierenden Soll-Knickwinkels (γδ) mittels eines vorgegebenen mathematischen Fahrzeugmodells erfolgt, in welches als Eingangsgröße wenigstens eine die Bewegung des Zugfahrzeugs (2) und/oder wenigstens eine die Bewegung wenigstens eines Anhängers (4) charakterisierende Größe eingehen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Bewegung des Zugfahrzeugs (2) charakterisierende Größe wenigstens eine der folgenden Größen ist: Der Lenkwinkel (δ) des Zugfahrzeugs (2), der Achsabstand (Itr) des Zugfahrzeugs (2), die Geschwindigkeit (v) des Zugfahrzeugs (2).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Bewegung des wenigstens einen Anhängers (4) charakterisierende Größe wenigstens den Kurvenradius (R2) des Anhängers (4) umfasst, wobei der Kurvenradius (R2) wenigstens abhängig von den folgenden Größen ermittelt wird: a) Abhängig von den Raddrehzahlen mindestens eines linken und mindestens eines rechten Rades des Anhängers (4) sowie abhängig von der Geschwindigkeit (v) des Anhängers (4), und/oder b) Abhängig von der Querbeschleunigung des Anhängers (4) und der Geschwindigkeit (v) des Anhängers (4),
c) Abhängig von der Gierrate des Anhängers (4) und der Geschwindigkeit (4) des Anhängers.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Bewegung des Zugfahrzeugs (2) und die eine Bewegung des wenigstens eines Anhängers (4) charakterisierende Größe oder die wenigstens eine die Bewegung wenigstens eines Anhängers (4) charakterisierende Größe wenigstens die Gierrate des Zugfahrzeugs (2) und die Gierrate des wenigstens eines Anhängers (4) oder die Gierrate eines Anhängers und die Gierrate eines weiteren, an den einen Anhänger angehängten Anhängers umfasst.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal unmittelbar nach der Feststellung erzeugt wird, dass die ermittelte Abweichung den vorgegebenen Schwellwert überschritten hat.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal erst dann erzeugt wird, wenn zuvor festgestellt wurde, das die Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) eine untere Grenzgeschwindigkeit überschritten hat und/oder eine Vorwärtsfahrt ausführt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert fest vorgegeben oder abhängig von Fahrbedingungen variabel eingestellt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert mit steigender Geschwindigkeit (v) der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1 ) kleiner und mit sinkender Geschwindigkeit der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (l) größer wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zur Ansteuerung der wenigstens einen die Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin steuernden Fahrzeugkomponente abhängig von dem Abstand der Abweichung von dem Schwellwert erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fahrzeugkomponente durch das Steuersignal umso mehr die Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand bringenden Zustand hin angesteuert wird, je größer der Betrag der Differenz zwischen der Abweichung und dem Schwellwert ist.
17. Vorrichtung (10) zur Stabilisierung einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) während der Fahrt, bei der ein Zugfahrzeug (2) und wenigstens ein Anhänger (4) über wenigstens ein Drehgelenk (8) miteinander verbunden sind, aufweisend wenigstens Folgendes:
a) Eine Sensoreinrichtung (S1 , S2, S3), welche ein erstes Signal aussteuert, welches alleine oder zusammen mit anderen Größen einen eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1) charakterisierenden Soll-Knickwinkel (γ8) und/oder eine eine fahrstabile Soll-Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination charakterisierende Soll-
Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen Zugfahrzeug (2) und Anhänger (4) zwischen Zugfahrzeug (2) und Anhänger (4) oder zwischen mehreren Anhängern repräsentiert, sowie ein zweites Signal, welches einen die tatsächliche Ist- Bewegung der Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1 ) charakterisierenden Ist- Knickwinkel (γ) und/oder eine die tatsächliche Ist-Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1) charakterisierende Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen Zugfahrzeug (2) und Anhänger (4) oder zwischen mehreren Anhängern repräsentiert,
c) eine Auswerteelektronik (ECU), welche ausgebildet ist, um wenigstens abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal
c1 ) den Soll-Knickwinkel (γ8) und/oder die Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit zwischen dem Zugfahrzeug (2) und dem Anhänger (4) oder zwischen den mehreren Anhängern zu ermitteln, und
c2) den Ist-Knickwinkel (γ) und/oder die Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, und c3) eine Abweichung zwischen dem Soll-Knickwinkel (γ5) und dem Ist- Knickwinkel (γ) und/oder zwischen der Soll-Knickwinkelgeschwindigkeit und der Ist-Knickwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, und
c4) ein Steuersignal zur Ansteuerung wenigstens einer Fahrzeugkomponente zur Steuerung der Bewegung der Zugfahrzeug- Anhängerkombination (1 ) in Richtung auf einen fahrstabilen Bewegungszustand hin zu erzeugen, falls die ermittelte Abweichung einen Schwellwert überschreitet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (S1 , S2, S3) einen den Ist-Knickwinkel (γ) unmittelbar erfassenden Knickwinkelsensor (S1) beinhaltet, welcher das zweite Signal erzeugt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (S1 , S2, S3) einen Lenkwinkelsensor (S2) des Zugfahrzeugs (2) sowie wenigstens einen Sensor (S3) zur Messung der Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs (2) und/oder des Anhängers (4) beinhaltet, wobei die Auswerteelektronik (ECU) abhängig von diesen Signalen das erste Signal erzeugt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Gierratensensor des Zugfahrzeugs (2) sowie wenigstens einen Gierratensensor des Anhängers (4) beinhaltet, wobei die Auswerteelektronik (ECU) auf der Basis der Signale der genannten Sensoren das erste Signal erzeugt.
21. Zugfahrzeug-Anhängerkombination (1), bei der ein Zugfahrzeug (2) und wenigstens ein Anhänger (4) über wenigstens ein Drehgelenk (8) miteinander verbunden sind, aufweisend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20.
22. Zugfahrzeug-Anhängerkombination nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (ECU) auf dem Zugfahrzeug (2) oder auf einem Anhänger (4) angeordnet ist.
23. Zugfahrzeug-Anhängerkombination nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (ECU) auf einem Anhänger (4) angeordnet ist.
24. Zugfahrzeug-Anhängerkombination nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (ECU) in einem Bremssteuergerät eines Anhängers (4) integriert ist.
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