WO2022238462A1 - Autonom fahrendes zugfahrzeug mit aufklappbarem luftleitelement - Google Patents

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WO2022238462A1
WO2022238462A1 PCT/EP2022/062744 EP2022062744W WO2022238462A1 WO 2022238462 A1 WO2022238462 A1 WO 2022238462A1 EP 2022062744 W EP2022062744 W EP 2022062744W WO 2022238462 A1 WO2022238462 A1 WO 2022238462A1
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WO
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towing vehicle
trailer
vehicle
air
coupling
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PCT/EP2022/062744
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Schippling
Original Assignee
Man Truck & Bus Se
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Publication date
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    • B62D53/0857—Auxiliary semi-trailer handling or loading equipment, e.g. ramps, rigs, coupling supports
    • B62D53/0864—Dollies for fifth wheel coupling

Definitions

  • the invention relates to an autonomously driving towing vehicle for towing a trailer and an autonomously driving vehicle combination, comprising such a towing vehicle and a trailer coupled to it.
  • the object of the invention is therefore to provide such a solution with which the disadvantages of the previous solutions are preferably also avoided.
  • the corresponding solution should preferably also enable efficient operation of the autonomous vehicle when driving in a platoon.
  • the basic idea of the invention is to achieve an improvement in the vehicle's aerodynamic behavior by attaching an air guiding element and thus to reduce its fuel and energy consumption.
  • an autonomously driving towing vehicle for towing a trailer is provided for this purpose.
  • the towing vehicle is preferably a towing vehicle with a clutch, which will also be referred to below as a towing vehicle clutch.
  • the towing vehicle is particularly preferably an articulated vehicle with a towing vehicle fifth wheel coupling for towing a semitrailer.
  • the autonomously driving towing vehicle comprises an air guiding element that can be moved between a first position, which is referred to below as the stowage position, and a second position, which is referred to below as the operating position (e.g. with the aid of a corresponding lifting device) for controlling a Air flow in the area of the towing vehicle.
  • the aerodynamic properties of the vehicle should be able to be varied by means of this very air guiding element.
  • an aforementioned "air guiding element” can be understood as a component whose primary or exclusive purpose is to influence the air flow around the vehicle while driving.
  • the towing vehicle may not include a driver's cab and/or a cab for accommodating a vehicle driver.
  • “manned operation” of the vehicle cannot be possible or intended. Accordingly, one can also speak of a driverless towing vehicle in this context.
  • the towing vehicle can preferably have a vehicle height of less than 2 m, particularly preferably less than 1.5 m.
  • the air guiding element can bear against the towing vehicle in the stowed position and can protrude from the towing vehicle in the operating position.
  • the air guiding element In the stowed position, the air guiding element preferably rests as flatly as possible on the towing vehicle and/or protrudes obliquely backwards from the towing vehicle in the operating position.
  • this can be realized in that the air guiding element is articulated on the towing vehicle such that it can be pivoted about an axis running in the transverse direction of the vehicle.
  • the air guiding element can comprise an air shield construction which has a first air shield which will be referred to below as the “main shield” for better differentiation.
  • the term "air shield” can be used to describe a flat component, e.g. B. similar to a sign, which is used to control or influence the air flow in the area of the vehicle.
  • the air or main shield can be plate-shaped, planar and/or slightly curved.
  • the aforementioned main shield can be pivoted on the towing vehicle (e.g. in the area of the front of the vehicle).
  • the main shield, preferably a front area of the main shield, is preferably articulated on the towing vehicle such that it can be pivoted about an axis running in the transverse direction of the vehicle.
  • the angle of attack of the main shield relative to a horizontal plane of the towing vehicle can be changed, preferably continuously, by means of a lifting device (e.g. in the form of a pneumatic and/or hydraulic actuator).
  • the angle of attack can be understood as the angle, which is usually acute, and which is formed by the chord of the main shield profile, the joint connection and the longitudinal direction of the vehicle.
  • a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity, d. H. in other words horizontal plane.
  • the main shield can be pivoted, preferably continuously, by means of a lifting device to the transverse direction of the vehicle. In an advantageous manner, a simple way to vary the position of the air guiding element is made possible overall.
  • the air shield construction can also comprise a further air shield, which will be referred to below as “secondary shield” for better differentiation.
  • the aforesaid secondary shield can (eg by means of holding rails or a telescopic guide), preferably be slidably mounted on the main shield.
  • the secondary shield is preferably mounted on a region of the main shield, preferably on the rear, which is opposite the region by means of which the main shield is pivotably articulated on the towing vehicle.
  • the secondary shield can be movable from a retracted position into an extended position (eg by means of appropriate actuators) in order to enlarge the air guiding element in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the sub-shield in the extended position, can extend the main shield backwards (relative to the longitudinal direction of the vehicle).
  • the (sliding) movement of the secondary shield is preferably independent of the (pivoting) movement of the main shield.
  • the main and secondary shields can also be moved by a common actuator and thus carry out a coupled movement. Due to the multi-part or multi-part implementation of the air shield construction, as large as possible can be achieved in an advantageous manner 4
  • Air guiding element are provided that can still be stored as space-saving as possible in the stowed development.
  • the air shield construction can also comprise at least two further air shields, which are to be referred to below as “side shields” for better differentiation.
  • These at least two side shields can be mounted on the main shield and/or on the secondary shield.
  • Two side shields are preferably mounted on the main shield and/or two side shields on the secondary shield.
  • the side shields can each side, d. H. in the transverse direction of the vehicle, be mounted on the main or secondary plate (e.g. one side plate can be mounted on the left and one side plate on the right of the main or side plate).
  • the aforementioned side shields can also be moved from a pivoted-in position into a pivoted-out position in order to enlarge the air guiding element in the transverse direction of the vehicle, preferably via a swivel/slide mechanism.
  • This type of embodiment can also advantageously provide as large an air guiding element as possible, which can nevertheless be stored in the stowed position in as space-saving a manner as possible.
  • the air guiding element can comprise at least two textile side surfaces connecting the air shield structure to the towing vehicle.
  • the textile side surfaces z. B. be a fabric made of polyester, acrylic and / or cotton.
  • the side surfaces, which are preferably foldable and/or rollable, can define a substantially wedge-shaped inflow body on the towing vehicle together with the aforementioned air shield construction in the operating position.
  • a “flow body” can be understood as a component that changes the outer shape or the outer contour of the towing vehicle in order to influence the aerodynamic properties of the vehicle (e.g. its drag coefficient).
  • the wedge-shaped inflow body is preferably designed to deflect an air flow in the region of the towing vehicle while it is driving, essentially in the vertical direction of the vehicle and/or the transverse direction of the vehicle.
  • the inflow body can be designed to effect a deflection of the air flowing to the vehicle when driving forwards obliquely upwards or to the sides of the vehicle (away from the vehicle).
  • the combination of the air shield construction and the textile side surfaces can provide an air guide element that is as closed as possible, in which air turbulence negatively influencing the air resistance, in particular behind the air shield construction, can be avoided. 5
  • the air shield structure can include an air shield support with truss-like struts for stabilizing the air shield structure, with at least the main shield preferably being fastened to the air shield support.
  • the air shield support which can also be referred to as an air shield support structure, can be of lattice frame construction, i. H. include a truss-like rod system made of tubes and/or semi-finished profiles.
  • the actuators or the shifting mechanism for shifting the secondary shield can also be attached to the air shield carrier. In an advantageous manner, a stable holder can be provided for the air shields with the lowest possible weight at the same time.
  • the towing vehicle can comprise a preferably movable towing vehicle coupling for coupling the trailer.
  • the train vehicle coupling is preferably a towing vehicle fifth wheel coupling with a fifth wheel plate for coupling a semi-trailer which has a king pin.
  • the towing vehicle can include a displacement device for varying the position of the towing vehicle coupling on the towing vehicle, preferably along the forward direction of travel.
  • the displacement device can be designed to vary the position of the towing vehicle coupling on the towing vehicle, preferably along the forward direction of travel.
  • the displacement device can z. B. a, along guide rails movable carriage, to which the towing vehicle coupling or saddle plate is attached.
  • the carriage can z.
  • the displacement device can also be designed to vary the position of the towing vehicle coupling on the towing vehicle along the vertical direction of the vehicle, i. H. raise or lower the train vehicle coupling.
  • the advantage of the towing vehicle coupling that can be changed in its position is that this enables the overall length of a combination of towing vehicle and trailer to be reduced, particularly if the air guide element is in the stowed position.
  • the aforementioned displacement device can be designed to position the towing vehicle coupling in a front position, based on the forward direction of travel, if the air guiding element is in the stowed position.
  • the aforementioned displacement device can also be designed to position the towing vehicle coupling in a rear position relative to the forward direction of travel if the air guiding element is in the operating position. 6
  • the displacement device can be designed to move the towing vehicle coupling at least over a quarter, preferably over a third, particularly preferably over half, of the length of the towing vehicle in the vehicle longitudinal direction.
  • a displacement path of the displacement device can be at least one A quarter, preferably a third, particularly preferably half, of the length of the towing vehicle.
  • the displacement device can also be designed to move the towing vehicle coupling at least over a distance in the forward direction of travel that corresponds to the length of the air guiding element (in relation to the forward direction of travel ) in the stowed position.
  • this allows the towing vehicle coupling and thus the length of the combination to be varied as flexibly as possible.
  • the air guiding element can have a recess.
  • the main shield and/or the secondary shield can have an indentation in the rear edge area, preferably adapted to the contour of the towing vehicle coupling.
  • the towing vehicle coupling (e.g. by means of the displacement device) can be at least partially movable into this recess or indentation when the air guiding element is in the stowed position.
  • the towing vehicle can be designed to move the towing vehicle coupling into the recess when the air guiding element is in the stowed position. In the retracted position, the towing vehicle coupling can rest against the air guide element and/or be arranged adjacent to or adjacent to it.
  • the towing vehicle can comprise an outer paneling with a receptacle into which the air guiding element can be at least partially accommodated and/or inserted in the stowed position.
  • the outer covering which can also be referred to as the outer skin, can be understood as the shell of the towing vehicle that defines the outer shape of the vehicle.
  • B. can be made of sheet metal and / or fiber composite materials.
  • the recording, which z. B. one, fitted to the shape of the air guiding element, can be indentation, can be arranged richly of the outer paneling on one of the air guiding element facing Be.
  • the air guide element includes textile side surfaces, these z. B. folded and / or rolled up, at least partially included in the recording. In this way, a vehicle geometry that is as compact and therefore space-saving as possible can be provided in an advantageous manner if the air guiding element is in the stowed position.
  • the towing vehicle can be an articulated lorry.
  • the towing vehicle can be a vehicle that can be used or designed to tow a semi-trailer.
  • the towing vehicle preferably comprises a towing vehicle fifth wheel coupling with a fifth wheel plate.
  • the trailer can be a semi-trailer, preferably a multi-axle semi-trailer.
  • a semi-trailer which can also be referred to as a trailer, can be understood as a trailer that can shift part of its weight onto the semi-trailer tractor.
  • the semi-trailer preferably includes a king pin for connection to a fifth wheel plate of a semi-trailer vehicle.
  • the invention relates to an autonomous vehicle combination, comprising a towing vehicle, as described in this document, and a trailer.
  • a towing vehicle as described in this document
  • the statement “driving autonomously” can be understood to mean that the combination can move without driver intervention, i. H. can independently drive to a set destination without direct monitoring of the driving by a driver.
  • the towing vehicle preferably a tractor-trailer vehicle
  • traction vehicle coupling being understood to mean a coupling arranged on the train for coupling a trailer.
  • the towing vehicle coupling is preferably a towing vehicle fifth wheel coupling with a fifth wheel plate.
  • the trailer preferably a semi-trailer
  • the trailer hitch is preferably a trailer fifth wheel with a king pin.
  • the trailer is coupled to the towing vehicle hitch by means of the aforementioned trailer hitch. That is, in other words, the invention relates to a coupled, i. H. connected, combination of a towing vehicle and a trailer.
  • the towing vehicle and the trailer can be designed so that the towing vehicle can be driven under a loading area of the trailer over at least half the length of the towing vehicle, preferably over two thirds of the length of the towing vehicle, particularly preferably over the entire length of the towing vehicle the air guide element is in the stowed position.
  • the term towing vehicle length is intended to denote the length of the towing vehicle in the longitudinal direction of the vehicle. In other words, the towing vehicle and the trailer can be designed to reduce the overall length of the 8th
  • the trailer preferably has, in particular in the area of the trailer hitch, a ground clearance or clear height between the roadway and the underside of the loading area which is greater than the height of the preferably flat towing vehicle.
  • a loading area which can also be referred to as a cargo space, should be understood to mean an area of the trailer that is intended for loading with goods or cargo.
  • the overall length of the team can be reduced in an advantageous manner, which enables the team to be accommodated in the most space-saving manner possible, particularly when the team is being transported itself (e.g. on a ferry).
  • the possibility of "stowing" the towing vehicle under the trailer offers the advantage that if several of the above-mentioned combinations are driving in a platoon, the distance between the rear combinations can be significantly reduced by appropriately “storing” the towing vehicles, while the first combination of the platoon can further improve the aerodynamic properties of the platoon by folding out the corresponding air deflector element.
  • the trailer can include a displacement device for varying the position of the trailer hitch on the trailer along the direction of forward travel.
  • the corresponding displacement device can be designed to vary the position of the trailer hitch on the trailer along the forward direction.
  • the displacement device can z. B. one, along guide rails movable, include slides on which the trailer hitch or the king pin is attached.
  • the carriage can z. B. be movable via a motor-driven drive spindle.
  • the towing vehicle may be drivable under the cargo hold of the trailer by varying the position of the trailer hitch.
  • the corresponding movement of the towing vehicle and trailer relative to one another can be effected by the trailer.
  • the towing vehicle can also include a corresponding displacement device for varying the position of the towing vehicle coupling on the towing vehicle.
  • a corresponding displacement device for varying the position of the towing vehicle coupling on the towing vehicle.
  • the towing vehicle can be driven under the cargo area of the trailer by varying the position of the towing vehicle coupling. In other words, in this case, the towing vehicle and trailer can be moved against one another by the towing vehicle coupling.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an autonomously driving towing vehicle according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematic side view representations of an autonomously driving towing vehicle with an air guiding element in three different positions according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 3 Front view representations of the autonomously driving towing vehicle corresponding to the representations of FIG. 2;
  • FIG. 4 a schematic plan view illustration of an autonomously driving towing vehicle according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 5 schematic side view representations of an autonomously driving vehicle combination in two different positions according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an autonomously driving towing vehicle 10 for towing a trailer 20 according to an embodiment of the invention.
  • the towing vehicle 10 can have a towing vehicle coupling 13 for coupling the trailer 20 .
  • the towing vehicle 10 Before lying is the towing vehicle 10 - just as an example - as a driverless, ie no cab or cab to accommodate a driver comprehensive, semi-trailer driving tool for towing a semi-trailer and the towing vehicle coupling 13 designed accordingly as a fifth wheel with saddle plate.
  • the towing vehicle 10 which in the present embodiment is essentially flat, cuboid, can be understood as “just the substructure” or “just the chassis” of a conventional articulated lorry.
  • the towing vehicle 10 has a z. B. by means of a lifting device 12, between a stowed position Si and an operating position S2 movable air guide element 11 for controlling an air flow in the area of the towing vehicle 10.
  • the aforementioned air guiding element 11 is embodied as an example in the form of an air shield construction 1, which includes several air shields 1a-1f—described in more detail below—and an air shield carrier 1g with truss-like struts.
  • the air shield construction 1 has a first air shield 1a, which is to be referred to below as the main shield 1a.
  • the main shield 1a is pivoted at the front of the towing vehicle 10 about an axis running in the vehicle transverse direction Q.
  • the angle of attack a of the main shield 1a relative to a horizontal plane EH of the towing vehicle 10 perpendicular to the direction of gravity can be changed in the present case by means of a lifting device 12, for example in the form of hydraulic cylinders.
  • the air shield construction 1 comprises a further air shield 1b, which will be referred to below as the secondary shield 1b.
  • the secondary shield 1b is slidably mounted (e.g. by means of retaining rails, not shown) on a rear area of the main shield 1a. Furthermore, the secondary shield 1b, as will be explained in more detail in connection with FIG.
  • the air shield construction 1 in the present case comprises four further air shields 1c to 1f, which will be referred to below as the first, second, third and fourth side shield 1c, 1d, 1e, 1f.
  • the first side panel 1c and the second side panel 1d are each mounted on the main panel 1a (e.g. via a swivel-and-slide mechanism), with the first side panel 1c on a left-hand lateral edge area of the main panel 1a and the second side panel 1d on a right lateral edge area of the main shield 1a is mounted.
  • the third side plate 1e and the fourth side plate 1f are each mounted on the secondary plate 1b (e.g.
  • the third side plate 1e on a left lateral edge area of the secondary plate 1a and the fourth side plate 1f is mounted on a right lateral edge portion of the secondary shield 1b.
  • Vorlie are all of the aforementioned side plates 1 c- 1 f, from a pivoted position into a pivoted position movable, thereby increasing the air guide element 1 in vehicle transverse direction Q.
  • the above-described multi-part design of the air shield construction 1 can advantageously provide the largest possible air guide element 11, which can still be stored in the stowed position Si in the most space-saving manner possible, which will be illustrated again by the following FIG. 11
  • the towing vehicle 10 can also include a receptacle 15a in its outer paneling 15, in which the air guiding element 11 can be at least partially received or taken on in the stowed position Si.
  • the receptacle 15a is designed as a depression or indentation in the upper side of the towing vehicle 10, the shape and size of which is adapted to the folded air guiding element 11.
  • the towing vehicle coupling 13 of the towing vehicle 10 can be movable.
  • the towing vehicle 10 can include a displacement device 14 for varying the position of the towing vehicle coupling 13 on the towing vehicle 10 along the forward direction of travel.
  • the towing vehicle coupling 13 can be fastened to a carriage which can be moved along guide rails and which, for. B. is movable via a motor-driven drive spindle.
  • the advantage of the position of the towing vehicle coupling 13 that can be changed is that if a corresponding trailer is coupled, the overall length of the combination 30 can be reduced in an advantageous manner.
  • FIG. 2 shows schematic side views of an autonomously driving traction vehicle 10 with an air guiding element 11 in three different positions according to a further embodiment of the invention.
  • the illustration above shows the air guiding element 11 in an unfolded operating position S2, in which the air guiding element 11 protrudes from the towing vehicle 10 at a maximum angle of attack a.
  • the illustration below shows the air guide element 11 in a folded-in stowage position Si, in which the air guide element 11 rests against the train vehicle 10 or in a receptacle 15a in the outer paneling 15 of the towing vehicle 10 (not visible in the side view).
  • the illustration in the middle shows the air guide element 11 in an intermediate position S1 / 2, in which the air guide element 11 is in a position between the stowed position Si and the operating position S2.
  • the main shield 1a which is pivoted on the towing vehicle 10, is thereby (e.g. by means of a lifting device 12) by a maximum angle of incidence a relative to a horizontal plane E H of the towing vehicle 10 12 employed.
  • the secondary shield 1b which is slidably mounted on the main shield 1a (e.g. by means of retaining rails), is in a maximum extended position in which the secondary shield 1b extends the main shield 1a and thus the air guide element 11 as a whole to the rear, i.e. in the longitudinal direction of the vehicle .
  • the side shields 1c and 1f which can be applied to the main or secondary shield (e.g.
  • the air shield construction 1 in the operating position S2 thus advantageously occupies the largest possible area, by means of which a deflection of the air flowing to the vehicle when driving forwards obliquely upwards or to the sides of the vehicle, i. H. in each case away from the vehicle, in order to avoid a direct flow of the mostly vertical trailer front area, in particular when a trailer 20 is coupled to the towing vehicle 10 .
  • the air guiding element 1 can also comprise at least two textile side surfaces 2a, 2b connecting the air shield construction 1 to the towing vehicle 10, whereby in the present side view again only the textile side surface 2a is visible. Together with the corresponding air shield construction 1 in the operating position S2, the textile side surfaces 2a, 2b can define a substantially wedge-shaped inflow body on the towing vehicle 10, so that an air guide element 11 that is as closed as possible can be advantageously provided.
  • the main shield 1a which is pivotably connected to the towing vehicle 10, is set at an angle of attack a relative to a horizontal plane EH of the towing vehicle 10, which is smaller than the (maximum) angle of attack a in the operating position S2.
  • the main shield 1a is flatter in the intermediate position S1/2 than in the operating position S2.
  • the secondary shield 1b which is movably mounted on the main shield 1a, is now in a retracted position in which the secondary shield 1b rests as flatly as possible on an underside of the main shield 1a. In other words, the secondary shield 1b is covered by the main shield 1a in the retracted position.
  • the air guide element 11 can advantageously be reduced in length, ie its extension in the vehicle longitudinal direction L, by moving it accordingly into the intermediate position S1/2, which then enables the air guide element 11 to be stored in the stowed position S1 in the most space-saving manner possible.
  • the air-guiding element 11 or the folded-in air shield structure 1 is then in contact with the towing vehicle 10 .
  • the air guide element 11 is oriented essentially horizontally, i. H. with an angle of attack a of almost zero.
  • FIG. 3 shows front view representations of the autonomously driving towing vehicle 10 corresponding to the representations of FIG.
  • the illustration below shows the air guiding element 11 in the folded-in stowage position S1, in which the air guiding element 11 is in contact with the towing vehicle 10 or in a receptacle 15a—not visible in the front illustration—in the outer paneling 15 of the towing vehicle 10.
  • the illustration in the middle shows the air guiding element 11 again in the intermediate position S1 / 2, in which the air guiding element 11 is in a position between the stowed position S1 and the operating position S2.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of an autonomously driving towing vehicle 10 for towing a trailer 20 according to an embodiment of the invention.
  • the towing vehicle 10 which is embodied in the present example as a cab-less semitrailer to pull a semitrailer, has a towing vehicle coupling 13 for coupling the trailer 20 , in the present example designed as a towing vehicle fifth wheel coupling with fifth wheel plate.
  • the towing vehicle 10 in turn comprises a, e.g. B. 14 by means of a lifting device 12, between a stowed position Si and an operating position S2 movable air guide element 11 for controlling an air flow in the area of the towing vehicle 10.
  • This air guide element 11 is shown in the folded-in stowed position S1.
  • the air guiding element 11 is embodied in the form of an air shield construction 1, which comprises at least one main shield 1a.
  • the main shield 1a is pivoted in a front region of the towing vehicle 10 about an axis running in the transverse direction Q of the vehicle and can be positioned opposite a horizontal plane EH of the towing vehicle 10 that is perpendicular to the direction of gravity (e.g. by means of a lifting device 12).
  • the towing vehicle 10 in the present case comprises a displacement device 14 for varying the position of the towing vehicle coupling 13 along the towing vehicle 10 the longitudinal direction of the vehicle L.
  • the displacement device 14 has, for example, a carriage 14c which can be moved along two guide rails 14a, 14b and on which the towing vehicle coupling 13 is fastened.
  • the displacement device 14 can include drive means (e.g. an electric motor) which drives a drive spindle acting on the carriage 14c in order thereby to move the towing vehicle coupling 13 .
  • the air guiding element 11 has a recess 1h in the form of an indentation in the rear edge region of the main shield 1a.
  • the towing vehicle coupling 13 can be moved into this recess 1h or indentation in order to position the towing vehicle coupling 13 in a position that is as far forward as possible in relation to the forward direction of travel.
  • the towing vehicle 10 can be driven under a loading area 22 of the trailer 21 at least over half the length of the towing vehicle, preferably over the entire length of the towing vehicle.
  • FIG. 5 shows schematic side views of an autonomously driving vehicle combination 30 in two different positions according to an embodiment of the invention.
  • the towing vehicle 10 is a variant, already described in connection with FIG. 4, with a towing vehicle coupling 13 whose position can be changed via a displacement device 14 (not shown) and a folded-in air guiding element 11 in the stowed position S1.
  • the trailer 20, which present example as a semi-trailer 15 is formed, also has a, corresponding to the towing vehicle coupling 13, trailer hitch 21, by means of which the trailer 20 is coupled to the towing vehicle coupling 13 at. In other words, there is a coupling connection between the trailer hitch 21 and the train vehicle clutch 13 .
  • the illustration above shows the combination 30 in a first position, in which the towing vehicle coupling 13 is in a rear position in relation to the forward direction of travel
  • the illustration below shows the combination 30 in a second position, in which the towing vehicle coupling 13 in one, based on the forward direction of travel, in front of their position.
  • the towing vehicle coupling 13 is - due to a correspondingly large or long recess 1h in the air guiding element 11 (not visible in the side view) - in a position further forward in relation to the forward direction of travel (in the front third of the vehicle ) positionable.
  • the towing vehicle 10 can be driven under a loading area 22 of the trailer 21 over its entire train vehicle length during the transition to the second coupling position, so that the towing vehicle 10 can be driven from the Trailer 20 or its loading area 22 is completely covered.
  • the overall length of the combination 30 can thus be effectively reduced in an advantageous manner, which enables the combination to be accommodated in as space-saving a manner as possible (e.g. on a loading terminal).
  • the trailer 20 can also have a corresponding displacement device 23 for varying the position of the trailer hitch 21 on the trailer 10 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein autonom fahrendes Zugfahrzeug (10) zum Ziehen eines Anhängers (20). Das Zugfahrzeug (10) umfasst dabei ein, zwischen einer Verstaustellung (S1) und einer Betriebsstellung (S2) bewegbares, Luftleitelement (11) zur Steuerung einer Luftströmung im Bereich des Zugsfahrzeugs (10), wodurch auf vorteilhafte Weise die aerodynamischen Eigenschaften des Zugfahrzeugs (10) variiert werden können. Weiterhin betrifft die Erfindung ein autonom fahrendes Gespann (30), umfassend ein ebensolches Zugfahrzeug (10) und einen daran angekuppelten Anhänger.

Description

Autonom fahrendes Zugfahrzeug mit aufklappbarem Luftleitelement Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein autonom fahrendes Zugfahrzeug zum Ziehen eines Anhängers sowie ein autonom fahrendes Gespann, umfassend ein ebensolches Zugfahrzeug und einen daran angekuppelten Anhänger.
Im Stand der Technik sind autonom bzw. vollautomatisiert fahrende Fahrzeuge, d. h. Fahr zeuge, bei welchen keine direkte Steuerung des Fahrzeugs durch einen Fahrer erfolgt, grund sätzlich bekannt. In der Regel verfügen diese Fahrzeuge dabei über eine Sensorik zur Erfas sung der Fahrzeugumgebung, insbesondere der Fahrbahn und eventueller Hindernisse, sowie eine Eigensteuerung, welche auf Basis der erfassten Informationen das Fahrzeug ohne eine Fahrerintervention autonom zu einem eingestellten Zielort fahren kann.
Weiterhin ist im Stand der Technik bekannt, derartige autonom fahrende Fahrzeuge zum Transport von Gütern zu verwenden, wobei deren Einsatz vorrangig in Produktionsanlagen oder innerbetrieblichen logistischen Systemen erfolgt. Dementsprechend sind die vorgenann ten Transportfahrzeuge oder Gespanne hinsichtlich ihrer aerodynamischen Eigenschaften zu meist nicht für längere Fahrten bei erhöhten Geschwindigkeiten (wie z. B. im Straßenverkehr) ausgelegt. Entsprechend besteht hier ein Bedarf an einer Lösung, mit der ein effizienter Be trieb von autonomen Fahrzeugen, insbesondere auch bei erhöhten Geschwindigkeiten, er möglicht wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine derartige Lösung bereitzustellen, mit der vorzugsweise auch die Nachteile der bisherigen Lösungen vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels der ein kraftstoff- bzw. energiesparender Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeugs ermöglicht wird. Bevorzugt sollte die entspre chende Lösung dabei auch einen effizienten Betrieb des autonomen Fahrzeugs bei Fahrten im Platoon ermöglichen.
Diese Aufgaben können mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vor teilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängi gen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. 2
Der Grundgedanke der Erfindung ist dabei, durch das Anbringen eines Luftleitelements am Fahrzeug, eine Verbesserung dessen aerodynamischen Verhaltens zu erzielen und damit des sen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch zu senken.
Gemäß einem ersten unabhängigen Lösungsgedanken der Erfindung wird dazu ein autonom fahrendes Zugfahrzeug zum Ziehen eines Anhängers bereitgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zugfahrzeug um ein Zugfahrzeug mit einer Kupplung, die im Folgenden auch als Zugfahrzeugkupplung bezeichnet werden soll. Besonders bevorzugt ist das Zugfahrzeug ein Sattelzugfahrzeug mit einer Zugfahrzeugsattelkupplung zum Ziehen eines Sattelaufliegers. Das autonom fahrende Zugfahrzeug umfasst dabei ein zwischen einer ersten Stellung, welche im Folgenden als Verstaustellung bezeichnet wird, und einer zweiten Stellung, welche im Fol genden als Betriebsstellung bezeichnet wird, (z. B. mithilfe einer entsprechenden Hubeinrich tung) bewegbares Luftleitelement zur Steuerung einer Luftströmung im Bereich des Zugsfahr zeugs. Mit anderen Worten sollen mittels ebendieses Luftleitelements die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs (z. B. dessen Cw-Wert) variiert werden können. Dabei kann unter einem vorgenannten „Luftleitelement“ - gemäß dem allgemeinen Verständnis - ein Bauteil verstanden werden, dessen vorrangiger oder ausschließlicher Zweck die Beeinflussung der Luftumströmung des Fahrzeugs während der Fahrt ist. Durch das Vorsehen eines entspre chenden Luftleitelements kann auf vorteilhafte Weise der Luftwiderstand des autonom fahren den Zugfahrzeugs und damit dessen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch während der Fahrt ge senkt werden, wodurch insgesamt ein effizienter Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung kann das Zugfahrzeug kein Fahrerhaus und/oder keine Kabine zur Aufnahme eines Fahrzeugführers umfassen. Mit anderen Worten kann kein „bemannter Betrieb“ des Fahrzeugs möglich bzw. vorgesehen sein. Entsprechend kann in die sem Zusammenhang auch von einem fahrerlosen Zugfahrzeug gesprochen werden. Vorzugs weise kann das Zugfahrzeug dabei eine Fahrzeughöhe von unter 2 m, besonders bevorzugt unter 1 ,5 m aufweisen. Durch den Wegfall der entsprechenden Strukturen zur Aufnahme eines Fahrzeugführers kann auf vorteilhafte Weise Gewicht und Bauraum eingespart werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Luftleitelement in der Verstaustellung am Zugfahrzeug anliegen und in der Betriebsstellung vom Zugfahrzeug abstehen. Vorzugsweise liegt das Luftleitelement dabei in der Verstaustellung möglichst flächig am Zugfahrzeug an und/oder steht in der Betriebsstellung schräg nach hinten vom Zugfahrzeug ab. Beispielsweise kann dies dadurch realisiert werden, dass das Luftleitelement um eine in Fahrzeugquerrich tung verlaufende Achse schwenkbar am Zugfahrzeug angelenkt ist. 3
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Luftleitelement eine Luftschildkon struktion umfassen, welche ein erstes Luftschild aufweist, das im Folgenden zur besseren Un terscheidbarkeit als „Hauptschild“ bezeichnet werden soll. Unter dem Ausdruck „Luftschild“ kann dabei ein flächiges Bauteil, z. B. ähnlich einem Schild, verstanden werden, welches der Steuerung bzw. Beeinflussung der Luftströmung im Bereich des Fahrzeugs dient. Beispiels weise kann das Luft- bzw. Hauptschild plattenförmig, ebenflächig und/oder leicht gekrümmt sein. Das vorgenannte Hauptschild kann dabei am Zugfahrzeug (z. B. im Bereich der Fahr zeugfront) schwenkbar angelenkt sein. Vorzugsweise ist das Hauptschild, vorzugsweise ein frontseitiger Bereich des Hauptschilds, hierbei um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse schwenkbar am Zugfahrzeug angelenkt. Weiterhin kann der Anstellwinkel des Haupt schilds gegenüber einer Horizontalebene des Zugfahrzeugs mittels einer Hubeinrichtung (z. B. in Form einer pneumatischen und/oder hydraulischen Aktorik), vorzugsweise kontinuierlich, veränderbar sein. Als Anstellwinkel kann dabei der, in der Regel spitze, Winkel verstanden werden, der von der Sehne des Hauptschildprofils, der Gelenkverbindung und der Fahr zeuglängsrichtung gebildet wird. Ferner kann als Horizontalebene eine zur Schwerkraftrich tung senkrechte, d. h. mit anderen Worten waagerechte, Ebene verstanden werden. Anders ausgedrückt kann das Hauptschild mittels einer Hubeinrichtung zur Fahrzeugquerrichtung, vorzugsweise kontinuierlich, verschwenkbar sein. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch insge samt eine einfache Möglichkeit zum Variieren der Stellung des Luftleitelements ermöglicht.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Luftschildkonstruktion ferner ein weiteres Luftschild umfassen, welches im Folgenden zur besseren Unterscheidbarkeit als „Neben schild“ bezeichnet werden soll. Das vorgenannte Nebenschild kann dabei (z. B. mittels Halte schienen oder einer Teleskopführung), vorzugsweise verschiebbar, am Hauptschild gelagert sein. Vorzugsweise ist das Nebenschild dabei an einem, vorzugsweise heckseitigen, Bereich des Hauptschilds gelagert, der dem Bereich, mittels dem das Hauptschild am Zugfahrzeug schwenkbar angelenkt ist, gegenüberliegt. Weiterhin kann das Nebenschild zur Vergrößerung des Luftleitelements in Fahrzeuglängsrichtung aus einer eingefahrenen Stellung in eine aus gefahrene Stellung (z. B. mittels entsprechender Aktuatoren) bewegbar sein. Mit anderen Wor ten kann das Nebenschild in der ausgefahrenen Stellung das Hauptschild (bezüglich der Fahr zeuglängsrichtung) nach hinten verlängern. Bevorzugt ist die (Schiebe-)Bewegung des Ne benschilds dabei unabhängig von der (Schwenk-)Bewegung des Hauptschilds. Alternativ kann das Haupt- und Nebenschild auch von einer gemeinsamen Aktuatorik bewegt werden und damit eine gekoppelte Bewegung ausführen. Durch die mehrteilige bzw. mehrgliedrige Aus führung der Luftschildkonstruktion kann insgesamt auf vorteilhafte Weise ein möglichst großes 4
Luftleitelement bereitgestellt werden, dass dennoch möglichst platzsparend in der Verstaustel lung gelagert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Luftschildkonstruktion ferner zumindest zwei weitere Luftschilde umfassen, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als „Sei tenschilde“ bezeichnet werden sollen. Diese zumindest zwei Seitenschilde können dabei am Hauptschild und/oder am Nebenschild gelagert sein. Vorzugsweise sind dabei zwei Seiten schilde am Hauptschild und/oder zwei Seitenschilde am Nebenschild gelagert. Ferner können die Seitenschilde jeweils seitlich, d. h. in Fahrzeugquerrichtung, am Haupt- bzw. Nebenschild gelagert sein (z. B. kann jeweils ein Seitenschild links und jeweils ein Seitenschild rechts am Haupt- bzw. Seitenschild gelagert sein). Die vorgenannten Seitenschilde können weiterhin zur Vergrößerung des Luftleitelements in Fahrzeugquerrichtung, vorzugsweise über einen Schwenk-Schiebe-Mechanismus, jeweils aus einer eingeschwenkten Stellung in eine ausge schwenkte Stellung bewegbar sein. Auch durch diese Art der Ausführung kann wiederum auf vorteilhafte Weise ein möglichst großes Luftleitelement bereitgestellt werden, dass dennoch möglichst platzsparend in der Verstaustellung gelagert werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Luftleitelement zumindest zwei, die Luft schildkonstruktion mit dem Zugfahrzeug verbindende, textile Seitenflächen umfassen. Ledig lich beispielhaft können die textilen Seitenflächen z. B. ein Gewebe aus Polyester, Acryl und/o der Baumwolle sein. Die, vorzugsweise faltbaren und/oder aufrollbaren, Seitenflächen können dabei zusammen mit der vorgenannten Luftschildkonstruktion in der Betriebsstellung einen im Wesentlichen keilförmigen Anströmkörper am Zugfahrzeug definieren. Als „Anströmkörper“ kann dabei eine Komponente verstanden werden, welche die äußere Form bzw. die Außen kontur des Zugfahrzeugs verändert, um dadurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs (z. B. dessen cw-Wert) zu beeinflussen. Vorzugsweise ist der keilförmige An strömkörper dabei ausgebildet, eine Luftströmung im Bereich des Zugsfahrzeugs während dessen Fahrt, im Wesentlichen in Fahrzeughöhenrichtung und/oder Fahrzeugquerrichtung ab zulenken. Mit anderen Worten kann der Anströmkörper ausgebildet sein, eine Ablenkung der bei Vorwärtsfahrt zum Fahrzeug strömenden Luft nach schräg oben bzw. zu den Fahrzeug seiten (weg vom Fahrzeug) zu bewirken. Auf vorteilhafte Weise kann durch die Kombination aus der Luftschildkonstruktion und den textilen Seitenflächen ein möglichst geschlossenes Luftleitelement bereitgestellt werden, bei dem, den Luftwiderstand negativ beeinflussende, Luftverwirbelungen, insbesondere hinter der Luftschildkonstruktion, vermieden werden kön- nen. 5
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Luftschildkonstruktion einen Luftschild träger mit fachwerkartigen Verstrebungen zur Stabilisierung der Luftschildkonstruktion umfas sen, wobei vorzugsweise zumindest das Hauptschild am Luftschildträger befestigt ist. Mit an deren Worten kann der Luftschildträger, welcher auch als Luftschildtragekonstruktion bezeich net werden kann, in Gitterrahmenbauweise aufgeführt sein, d. h. ein fachwerkartiges Stabsys tem aus Rohren und/oder Halbzeugprofilen umfassen. Neben dem Hauptschild kann dabei ferner auch die Aktuatorik bzw. der Verschiebemechanismus zum Verschieben des Neben schildes am Luftschildträger befestigt sein. Auf vorteilhafte Weise kann so eine stabile Halte rung für die Luftschilde bei gleichzeitig möglichst geringem Gewicht bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Zugfahrzeug eine, vorzugsweise beweg liche, Zugfahrzeugkupplung zum Ankuppeln des Anhängers umfassen. Bevorzugt ist die Zug fahrzeugkupplung dabei eine Zugfahrzeugsattelkupplung mit einer Sattelplatte zum Ankuppeln eines Sattelaufliegers, der einen Königszapfen aufweist. Weiterhin kann das Zugfahrzeug eine Verschiebeeinrichtung zum Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung am Zugfahrzeug, vorzugsweise entlang der Vorwärtsfahrtrichtung, umfassen. Anders ausgedrückt kann die Ver schiebeeinrichtung ausgebildet sein, die Position der Zugfahrzeugkupplung am Zugfahrzeug, vorzugsweise entlang der Vorwärtsfahrtrichtung, zu variieren. Die Verschiebeeinrichtung kann dazu z. B. einen, entlang von Führungsschienen bewegbaren, Schlitten umfassen, an dem die Zugfahrzeugkupplung bzw. Sattelplatte befestigt ist. Der Schlitten kann dabei z. B. über eine motorisch antreibbare Antriebsspindel bewegbar sein, wobei grundsätzlich auch andere An triebstechniken (hydraulische Zylinder etc.) verwendet werden können. In diesem Zusammen hang kann die Verschiebeeinrichtung zudem auch ausgebildet sein, die Position der Zugfahr zeugkupplung am Zugfahrzeug entlang der Fahrzeughöhenrichtung zu variieren, d. h. die Zug fahrzeugkupplung anzuheben bzw. abzusenken. Der Vorteil der in ihrer Position veränderli chen Zugfahrzeugkupplung ist dabei, dass hierdurch - insbesondere im Fall, dass sich das Luftleitelement in der Verstaustellung befindet - die Gesamtlänge eines Gespanns aus Zug fahrzeug und Anhänger reduziert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die vorgenannte Verschiebeeinrichtung ausgebildet sein, die Zugfahrzeugkupplung in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, vorderen Position zu positionieren, falls sich das Luftleitelement in der Verstaustellung befin det. Zudem oder alternativ kann die vorgenannte Verschiebeeinrichtung auch ausgebildet sein, die Zugfahrzeugkupplung in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, hinteren Posi tion zu positionieren, falls sich das Luftleitelement in der Betriebsstellung befindet. 6
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Verschiebeeinrichtung ausgebildet sein, die Zugfahrzeugkupplung zumindest ein über Viertel, vorzugsweise über ein Drittel, besonders bevorzugt über die Hälfte, der Länge des Zugfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung zu verfah ren. Mit anderen Worten kann ein Verschiebeweg der Verschiebeeinrichtung zumindest ein Viertel, vorzugsweise ein Drittel, besonders bevorzugt die Hälfte, der Zugfahrzeuglänge betra gen. Zudem oder alternativ kann die Verschiebeeinrichtung auch ausgebildet sein, die Zug fahrzeugkupplung zumindest über eine Strecke entlang der Vorwärtsfahrtrichtung zu verfah ren, die der Länge des Luftleitelements (bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung) in der Ver staustellung entspricht. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch ein möglichst flexibles Variieren der Zugfahrzeugkupplung und damit der Gespannlänge ermöglicht.
Um auf vorteilhafte Weise den Verschiebeweg zu vergrößern, kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Luftleitelement eine Aussparung aufweisen. Beispielsweise kann das Hauptschild und/oder das Nebenschild im heckseitigen Randbereich eine, vorzugsweise an die Kontur der Zugfahrzeugkupplung angepasste, Einbuchtung aufweisen. In diese Aus sparung bzw. Einbuchtung kann die Zugfahrzeugkupplung (z. B. mittels der Verschiebeein richtung) zumindest teilweise bewegbar sein, wenn sich das Luftleitelement in der Verstaustel lung befindet. Mit anderen Worten kann das Zugfahrzeug dazu ausgebildet sein, die Zugfahr zeugkupplung in die Aussparung zu verfahren, wenn sich das Luftleitelement in der Verstau stellung befindet. In der eingefahrenen Stellung kann die Zugfahrzeugkupplung am Luftleitele ment anliegen und/oder angrenzend bzw. benachbart dazu angeordnet sein.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Zugfahrzeug eine Außenverkleidung mit einer Aufnahme umfassen, in die das Luftleitelement in der Verstaustellung zumindest teil weise aufnehmbar und/oder einlegbar ist. Als Außenverkleidung, welche auch als Außenhaut bezeichnet werden kann, kann dabei die die äußere Fahrzeugform definierende Hülle des Zugfahrzeugs verstanden werden, welche z. B. aus Blech und/oder Faserverbundwerkstoffen gefertigt sein kann. Die Aufnahme, welche z. B. eine, an die Form des Luftleitelements ange passte, Einbuchtung sein kann, kann dabei an einem dem Luftleitelement zugewandten Be reich der Außenverkleidung angeordnet sein. Im Fall, dass das Luftleitelement textile Seiten flächen umfasst, können auch diese, z. B. zusammengefaltet und/oder zusammengerollt, zu mindest teilweise mit in der Aufnahme aufgenommen sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch insgesamt eine möglichst kompakte und damit platzsparende Fahrzeuggeometrie be reitgestellt werden, falls sich das Luftleitelement in der Verstaustellung befindet. 7
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Zugfahrzeug ein Sattelzugfahrzeug sein. Mit anderen Worten kann das Zugfahrzeug ein Fahrzeug sein, das zum Ziehen eines Sattelaufliegers dienen bzw. ausgebildet sein kann. Vorzugsweise umfasst das Zugfahrzeug dazu eine Zugfahrzeugsattelkupplung mit einer Sattelplatte. Zudem oder alternativ kann der Anhänger ein, vorzugsweise mehrachsiger, Sattelauflieger sein. Als Sattelauflieger, welcher auch als Trailer bezeichnet werden kann, kann dabei ein Anhänger verstanden werden, der einen Teil seines Gewichtes auf die Sattelzugmaschine verlagern kann. Vorzugsweise umfasst der Sattelauflieger einen Königszapfen zur Verbindung mit einer Sattelplatte eines Sattelzug fahrzeugs.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein autonom fahrendes Gespann, umfassend ein Zugfahrzeug, wie es in diesem Dokument beschrieben ist, und einen Anhänger. Wie dabei bereits im Zu sammenhang mit dem Zugfahrzeug beschrieben worden ist, kann unter der Angabe „autonom fahrend“ verstanden werden, dass das Gespann ohne eine Fahrerintervention, d. h. ohne eine direkte Überwachung des Fahrens durch einen Fahrer, selbstständig zu einem eingestellten Zielort fahren kann. Das Zugfahrzeug, vorzugsweise ein Sattelzugfahrzeug, weist dabei eine Zugfahrzeugkupplung auf, wobei unter dem Ausdruck „Zugfahrzeugkupplung“ eine am Zug fahrzeugkupplung angeordnete Kupplung zum Ankuppeln eines Anhängers verstanden wer den soll. Bevorzugt handelt es sich bei der Zugfahrzeugkupplung um eine Zugfahrzeugsattel kupplung mit einer Sattelplatte. Weiterhin weist der Anhänger, vorzugsweise ein Sattelzug auflieger, eine, vorzugsweise zur Zugfahrzeugkupplung korrespondierende, Anhängerkupp lung auf, wobei unter dem Ausdruck „Anhängerkupplung“ eine am Anhänger angeordnete Kupplung zum Ankuppeln eines Zugfahrzeugs verstanden werden soll. Bevorzugt handelt es sich bei der Anhängerkupplung dabei um eine Anhängersattelkupplung mit einem Königszap fen. Mittels vorgenannter Anhängerkupplung ist der Anhänger dabei an die Zugfahrzeugkupp lung angekuppelt. D. h., mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine gekoppelte, d. h. ver bundene, Kombination aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung können das Zugfahrzeug und der Anhänger dabei aus gebildet sein, dass das Zugfahrzeug zumindest über die halbe Zugfahrzeuglänge, vorzugs weise über zwei Drittel der Zugfahrzeuglänge, besonders bevorzugt über die gesamte Zug fahrzeuglänge, unter eine Ladefläche des Anhängers fahrbar ist, falls sich das Luftleitele ment in der Verstaustellung befindet. Dabei soll der Ausdruck Zugfahrzeuglänge, die Länge des Zugfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung bezeichnen. Mit anderen Worten können das Zugfahrzeug und der Anhänger ausgebildet sein, zur Verringerung einer Gesamtlänge des 8
Gespanns im angekuppelten Zustand gegeneinander in Fahrzeuglängsrichtung verfahrbar bzw. bewegbar sein. Vorzugsweise weist der Anhänger dazu, insbesondere im Bereich der Anhängerkupplung, eine Bodenfreiheit bzw. lichte Höhe zwischen Fahrbahn und Unterseite der Ladefläche auf, die größer als die Höhe des, vorzugsweise flachen, Zugfahrzeugs ist. Als Ladefläche, welche auch als Frachtraum bezeichnet werden kann, soll dabei ein Bereich des Anhängers verstanden werden, welcher zur Beladung mit Gütern bzw. Fracht vorgesehen ist. Auf vorteilhafte Weise kann die Gesamtlänge des Gespanns reduziert werden, wodurch ins besondere im Fall, dass das Gespann selbst transportiert wird (z. B. auf einer Fähre), eine möglichst platzsparende Unterbringung des Gespanns ermöglicht wird. Weiterhin bietet die Möglichkeit des „Verstauens“ des Zugfahrzeugs unter dem Anhänger den Vorteil, dass falls mehrere vorgenannter Gespanne im Platoon fahren, der Abstand der hinteren Gespanne durch ein entsprechendes „Verstauen“ der Zugfahrzeuge deutlich reduziert werden kann, wäh rend das erste Gespann des Platoons durch ein Ausklappen des entsprechenden Luftleitele ments die aerodynamischen Eigenschaften des Platoons nochmals verbessern kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Anhänger eine Verschiebeeinrichtung zum Variieren der Position der Anhängerkupplung am Anhänger entlang der Vorwärtsfahrt richtung umfassen. Anders ausgedrückt kann die entsprechende Verschiebeeinrichtung aus gebildet sein, die Position der Anhängerkupplung am Anhänger entlang der Vorwärtsfahrtrich tung zu variieren. Die Verschiebeeinrichtung kann dazu z. B. einen, entlang von Führungs schienen bewegbaren, Schlitten umfassen, an dem die Anhängerkupplung bzw. der Königs zapfen befestigt ist. Der Schlitten kann dabei z. B. über eine motorisch antreibbare Antriebs spindel bewegbar sein. Weiterhin kann das Zugfahrzeug durch ein Variieren der Position der Anhängerkupplung unter den Frachtraum des Anhängers fahrbar sein. Mit anderen Worten kann das entsprechende gegeneinander Verfahren von Zugfahrzeug und Anhänger gemäß dieser Ausführungsform vom Anhänger bewirkt werden.
Zudem oder alternativ kann auch das Zugfahrzeug eine entsprechende Verschiebeeinrichtung zum Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung am Zugfahrzeug umfassen. Diese kann dabei beispielsweise wie vorstehend bereits beschrieben ausgebildet sein. Weiterhin kann das Zugfahrzeug durch ein Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung unter den Frachtraum des Anhängers fahrbar sein. Mit anderen Worten kann in diesem Fall das gegeneinander Ver fahren von Zugfahrzeug und Anhänger von der Zugfahrzeugkupplung bewirkt werden. 9
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kom binierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines autonom fahrenden Zugfahrzeugs gemäß ei ner Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2: schematische Seitenansichtsdarstellungen eines autonom fahrenden Zugfahr zeugs mit einem Luftleitelement in drei verschiedenen Stellungen gemäß einerwei teren Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3: zu den Darstellungen von Figur 2 korrespondiere Frontansichtsdarstellungen des autonom fahrenden Zugfahrzeugs;
Figur 4: eine schematische Draufsichtdarstellung eines autonom fahrenden Zugfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 5: schematische Seitenansichtsdarstellungen eines autonom fahrenden Gespanns in zwei verschiedenen Stellungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszei chen beschrieben und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines autonom fahrenden Zugfahrzeugs 10 zum Ziehen eines Anhängers 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Zugfahrzeug 10 kann dazu eine Zugfahrzeugkupplung 13 zum Ankuppeln des Anhängers 20 aufweisen. Vor liegend ist das Zugfahrzeug 10 dabei - lediglich beispielhaft - als fahrerloses, d. h. keinerlei Fahrerhaus bzw. Kabine zur Aufnahme eines Fahrzeugführers umfassendes, Sattelzugfahr zeug zum Ziehen eines Sattelaufliegers und die Zugfahrzeugkupplung 13 entsprechend als Sattelkupplung mit Sattelplatte ausgeführt. D. h. mit anderen Worten kann das, in der vorlie genden Ausführungsform im Wesentlichen flach quaderförmige, Zugfahrzeug 10 als „nur der Unterbau“ bzw. „nur das Fahrgestell“ eines üblichen Sattelschleppers aufgefasst werden. Um nun auf vorteilhafte Weise die aerodynamischen Eigenschaften des Zugfahrzeugs 10 variieren zu können, weist das Zugfahrzeug 10 ein, z. B. mittels einer Hubeinrichtung 12, zwischen einer Verstaustellung Si und einer Betriebsstellung S2 bewegbares Luftleitelement 11 zur Steuerung einer Luftströmung im Bereich des Zugsfahrzeugs 10 auf. io
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das vorgenannte Luftleitelement 11 dabei exemplarisch in Form einer Luftschildkonstruktion 1 ausgeführt, welche mehrere - im Folgen den noch eingehender beschriebene - Luftschilde 1a-1f sowie einen Luftschildträger 1g mit fachwerkartigen Verstrebungen umfasst.
So weist die Luftschildkonstruktion 1 ein erstes Luftschild 1a auf, welches nachfolgend als Hauptschild 1a bezeichnet werden soll. Das Hauptschild 1a ist hierbei am Frontbereich des Zugfahrzeugs 10 um eine in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufende Achse schwenkbar ange lenkt. Der Anstellwinkel a des Hauptschilds 1a gegenüber einer, zur Schwerkraftrichtung senk rechten, Horizontalebene EH des Zugfahrzeugs 10 kann dabei vorliegend mittels einer Hubein richtung 12, beispielhaft in Form von Hydraulikzylindern, verändert werden.
Ferner umfasst die Luftschildkonstruktion 1 ein weiteres Luftschild 1b, welches im Folgenden als Nebenschild 1b bezeichnet werden soll. Das Nebenschild 1b ist dabei (z. B. mittels nicht dargestellten Halteschienen) verschiebbar an einen heckseitigen Bereich des Hauptschilds 1a gelagert. Weiterhin ist das Nebenschild 1b, wie im Zusammenhang mit Figur 2 noch genauer ausgeführt werden wird, aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung be wegbar, um dadurch das Luftleitelement 1 in Fahrzeuglängsrichtung L zu vergrößern.
Weiterhin umfasst die Luftschildkonstruktion 1 vorliegend vier weitere Luftschilde 1c bis 1f, die im Folgenden als erstes, zweites, drittes und viertes Seitenschild 1c, 1 d, 1e, 1f bezeichnet werden sollen. Das erste Seitenschild 1c und das zweite Seitenschild 1d sind dabei jeweils (z. B. über einen Schwenk-Schiebe-Mechanismus) am Hauptschild 1a gelagert, wobei das erste Seitenschild 1c an einem linken seitlichen Randbereich des Hauptschilds 1a und das zweite Seitenschild 1d an einem rechten seitlichen Randbereich des Hauptschilds 1a gelagert ist. Das dritte Seitenschild 1e und das vierte Seitenschild 1f sind jeweils (z. B. ebenfalls über einen Schwenk-Schiebe-Mechanismus) am Nebenschild 1b gelagert, wobei das dritte Seiten schild 1e an einem linken seitlichen Randbereich des Nebenschilds 1a und das vierte Seiten schild 1f an einem rechten seitlichen Randbereich des Nebenschilds 1b gelagert ist. Vorlie gend sind alle vorgenannten Seitenschilde 1 c- 1 f , aus einer eingeschwenkten Stellung in eine ausgeschwenkte Stellung bewegbar, um dadurch das Luftleitelement 1 in Fahrzeugquerrich tung Q zu vergrößern. Insgesamt kann durch die vorstehend beschriebene mehrteilige Aus führung der Luftschildkonstruktion 1 auf vorteilhafte Weise ein möglichst großes Luftleitele ment 11 bereitgestellt werden, dass dennoch möglichst platzsparend in der Verstaustellung Si gelagert werden kann, was durch die nachfolgende Figur 2 nochmals verdeutlicht werden wird. 11
Um in der Verstaustellung Si eine noch kompaktere Fahrzeuggeometrie zu ermöglichen, kann das Zugfahrzeug 10 ferner in dessen Außenverkleidung 15 eine Aufnahme 15a umfassen, in die das Luftleitelement 11 in der Verstaustellung Si zumindest teilweise aufnehmbar bzw. auf genommen ist. Vorliegend ist die Aufnahme 15a dabei als eine Vertiefung bzw. Einbuchtung in der Oberseite des Zugfahrzeugs 10 ausgeführt, deren Form und Größe an das zusammen geklappte Luftleitelement 11 angepasst ist. Weiterhin kann die Zugfahrzeugkupplung 13 des Zugfahrzeugs 10 beweglich sein. Beispielsweise kann das Zugfahrzeug 10 eine Verschiebe einrichtung 14 zum Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung 13 am Zugfahrzeug 10 entlang der Vorwärtsfahrtrichtung umfassen. Dazu kann die Zugfahrzeugkupplung 13 an ei nem entlang von Führungsschienen bewegbaren Schlitten befestigt sein, der z. B. über eine motorisch antreibbare Antriebsspindel bewegbar ist. Der Vorteil der in ihrer Position veränder lichen Zugfahrzeugkupplung 13 ist dabei, dass im Fall, dass ein entsprechender Anhänger angekuppelt ist, die Gesamtlänge des Gespanns 30 auf vorteilhafte Weise reduziert werden kann.
Figur 2 zeigt schematische Seitenansichtsdarstellungen eines autonom fahrenden Zugfahr zeugs 10 mit einem Luftleitelement 11 in drei verschiedenen Stellungen gemäß einerweiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Darstellung oben zeigt dabei das Luftleitelement 11 in einer ausgeklappten Betriebsstellung S2, in der das Luftleitelement 11 vom Zugfahrzeug 10 mit einem maximalen Anstellwinkel a absteht. Die Darstellung unten zeigt dabei das Luftlei telement 11 in einer eingeklappten Verstaustellung Si, in der das Luftleitelement 11 am Zug fahrzeug 10 anliegt bzw. in eine - in der Seitenansicht nicht sichtbare - Aufnahme 15a in der Außenverkleidung 15 des Zugfahrzeugs 10 aufgenommen ist. Die Darstellung in der Mitte zeigt das Luftleitelement 11 in einer Zwischenstellung S1/2, in welcher sich das Luftleitele ment 11 in einer Stellung zwischen der Verstaustellung Si und Betriebsstellung S2 befindet.
Wie vorstehend bereits im Detail im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Figur 1 ausgeführt wurde, ist auch in der vorliegenden Ausführungsform das Luftleitelement 11 in Form einer Luftschildkonstruktion 1 ausgeführt, welche ein Hauptschild 1a, ein Nebenschild 1b sowie vier Seitenschilde 1 c-1 f umfasst, von welchen in der vorliegenden Seitenansicht nur die Seitenschilde 1c und 1e sichtbar sind.
In der ausgeklappten Betriebsstellung S2 (oben) ist dabei das Hauptschild 1a, welches am Zugfahrzeug 10 schwenkbar angelenkt ist, dabei (z. B. mittels einer Hubeinrichtung 12) um einen maximalen Anstellwinkel a gegenüber einer Horizontalebene EH des Zugfahrzeugs 10 12 angestellt. Ferner befindet sich das Nebenschild 1b, welches (z. B. mittels Halteschienen) verschiebbar am Hauptschilds 1a gelagert, in einer maximal ausgefahrenen Stellung, in der das Nebenschild 1b das Hauptschild 1a und damit das Luftleitelement 11 insgesamt nach hinten, d. h. in Fahrzeuglängsrichtung, verlängert. Des Weiteren befinden sich auch die Seitenschilde 1c und 1f, welche am Haupt- bzw. Nebenschild (z. B. mittels eines Schwenk-Schiebe-Mecha- nismus) angelegt sein können, in einer maximal ausgeschwenkten Stellung, in der sie das Hauptschild 1a und Nebenschild 1b damit das Luftleitelement 11 insgesamt zu beiden Fahrzeugseiten hin, d. h. in Fahrzeugquerrichtung, vergrößern, was im Zusammenhang mit der entsprechenden Frontdarstellung Figur 3 noch veranschaulicht werden wird.
Insgesamt nimmt die Luftschildkonstruktion 1 in der Betriebsstellung S2 damit auf vorteilhafte Weise eine möglichst große Fläche ein, mittels derer eine Ablenkung der bei Vorwärtsfahrt zum Fahrzeug strömenden Luft nach schräg oben bzw. zu den Fahrzeugseiten, d. h. jeweils weg vom Fahrzeug, bewirkt werden kann, um dadurch insbesondere im Fall, dass ein Anhänger 20 an das Zugfahrzeug 10 angekuppelt ist, ein direktes Anströmen des zumeist senkrechten Anhängerfrontbereichs zu vermeiden. Um zudem auch, den Luftwiderstand negativ beeinflussende, Luftverwirbelungen, hinter der Luftschildkonstruktion 1 zu vermeiden, kann das Luftleitelement 1 ferner zumindest zwei, die Luftschildkonstruktion 1 mit dem Zugfahrzeug 10 verbindende, textile Seitenflächen 2a, 2b umfassen, wobei in der vorliegenden Seitenansicht wiederum nur die textile Seitenfläche 2a sichtbar ist. Zusammen mit der entsprechenden Luftschildkonstruktion 1 in der Betriebsstellung S2 können die textilen Seitenflächen 2a, 2b einen im Wesentlichen keilförmigen Anströmkörper am Zugfahrzeug 10 definieren, sodass auf vorteilhafte Weise ein möglichst geschlossenes Luftleitelement 11 bereitgestellt werden kann.
In der Zwischenstellung S1/2 (Mitte) ist das schwenkbar am Zugfahrzeug 10 angelenkte Hauptschild 1a um einen Anstellwinkel a gegenüber einer Horizontalebene EH des Zugfahrzeugs 10 angestellt, welcher kleiner als der (maximale) Anstellwinkel a in der Betriebsstellung S2 ist. Mit anderen Worten ist das Hauptschild 1a in der Zwischenstellung S1/2 flacher als in der Betriebsstellung S2 angestellt. Des Weiteren befindet sich hier nun das verschiebbar am Hauptschild 1a gelagerte Nebenschild 1b in einer eingefahrenen Stellung, in der das Nebenschild 1b möglichst flächig an einer Unterseite des Hauptschilds 1a anliegt. Mit anderen Worten wird das Nebenschild 1b in der eingefahrenen Stellung vom Hauptschild 1a überdeckt. In der vorliegenden Ausführungsform wird dabei mit dem Einfahren des Nebenschilds 1b auch das Sei- 13 tenschild 1e miteingefahren, sodass dieses nun möglichst flächig an einer Unterseite des Seitenschilds 1c anliegt. Zusätzlich können auch die Seitenschilde 1 c-1 f (z. B. mittels eines Schwenk- bzw. Schwenk-Schiebe-Mechanismus) leicht unter das Hauptschild 1a geschwenkt werden. Insgesamt kann das Luftleitelement 11 durch ein entsprechendes Bewegen in die Zwischenstellung S1/2 auf vorteilhafte Weise in seiner Länge, d. h. seiner Ausdehnung in Fahrzeuglängsrichtung L, verkleinert werden, wodurch anschließend eine möglichst platzsparende Lagerung des Luftleitelements 11 in der Verstaustellung S1 ermöglicht wird.
In der eingeklappten Verstaustellung S1 (unten) liegt das Luftleitelement 11 bzw. die eingeklappte Luftschildkonstruktion 1 sodann am Zugfahrzeug 10 an. Mit anderen Worten ist das Luftleitelement 11 im Wesentlichen waagerecht orientiert, d. h. mit einem Anstellwinkel a von nahezu Null. Um dabei auf vorteilhafte Weise eine möglichst kompakte Geometrie des Luftleitelements 11 zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Seitenschilde 1 c-1 f ausgehend von ihrer Stellung in der Zwischenposition S1/2 beim Übergang in die Verstaustellung S1 zusätzlich (z. B. mittels eines Schwenk- bzw. Schwenk-Schiebe-Mechanismus) noch unter das Hauptschild 1a geschwenkt werden, d. h., dass die Seitenschilde 1 c-1 f letztlich vom Hauptschild 1a überdeckt werden.
Figur 3 zeigt zu den Darstellungen von Figur 2 korrespondiere Frontansichtsdarstellungen des autonom fahrenden Zugfahrzeugs 10. Die Darstellung oben zeigt wiederum das Luftleitelement 11 in der ausgeklappten Betriebsstellung S2, in der das Luftleitelement 11 seine maximale Ausdehnung einnimmt. Die Darstellung unten zeigt das Luftleitelement 11 in der eingeklappten Verstaustellung S1, in der das Luftleitelement 11 am Zugfahrzeug 10 anliegt bzw. in eine - in der Frontdarstellung nicht sichtbare - Aufnahme 15a in der Außenverkleidung 15 des Zugfahrzeugs 10 aufgenommen ist. Die Darstellung in der Mitte zeigt das Luftleitelement 11 wiederum in der Zwischenstellung S1/2, in welcher sich das Luftleitelement 11 in einer Stellung zwischen der Verstaustellung S1 und Betriebsstellung S2 befindet.
Figur 4 zeigt eine schematische Draufsichtdarstellung eines autonom fahrenden Zugfahrzeugs 10 zum Ziehen eines Anhängers 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Zugfahrzeug 10, welches vorliegend beispielhaft als fahrerhausloses Sattelzugfahrzeug zum Ziehen eines Sattelaufliegers ausgebildet ist, weist dabei eine, vorliegend beispielhaft als Zugfahrzeug Sattelkupplung mit Sattelplatte ausgeführte, Zugfahrzeugkupplung 13 zum Ankuppeln des Anhängers 20 auf. Um auf vorteilhafte Weise die aerodynamischen Eigenschaften des Zugfahrzeugs 10 variieren zu können, umfasst das Zugfahrzeug 10 wiederum ein, z. B. 14 mittels einer Hubeinrichtung 12, zwischen einer Verstaustellung Si und einer Betriebsstel lung S2 bewegbares Luftleitelement 11 zur Steuerung einer Luftströmung im Bereich des Zugsfahrzeugs 10. Dieses Luftleitelement 11 ist vorliegend in der eingeklappten Verstaustel lung S1 dargestellt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Luftleitelement 11 dabei exemplarisch in Form einer Luftschildkonstruktion 1 ausgeführt, welche zumindest ein Haupt schild 1a umfasst. Das Hauptschild 1a ist hierbei in einem Frontbereich des Zugfahrzeug 10 um eine in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufende Achse schwenkbar angelenkt und kann ge genüber einer, zur Schwerkraftrichtung senkrechten, Horizontalebene EH des Zugfahr zeugs 10 (z. B. mittels einer Hubeinrichtung 12) angestellt werden.
Um dabei im Fall, dass ein entsprechender Anhänger angekuppelt ist, auf vorteilhafte Weise die Gesamtlänge des Gespanns 30 aus Zugfahrzeug 10 und Anhänger 20 reduzieren zu kön nen, umfasst das Zugfahrzeug 10 vorliegend eine Verschiebeeinrichtung 14 zum Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung 13 am Zugfahrzeug 10 entlang der Fahrzeuglängsrich tung L. Beispielhaft weist die Verschiebeeinrichtung 14 hierzu einen, entlang von zwei Füh rungsschienen 14a, 14b bewegbaren, Schlitten 14c auf, an dem die Zugfahrzeugkupplung 13 befestigt ist. Weiterhin kann die Verschiebeeinrichtung 14 Antriebsmittel (z. B. einen Elektro motor) umfassen, welcher eine am Schlitten 14c angreifende Antriebsspindel antreibt, um dadurch die Zugfahrzeugkupplung 13 zu verfahren.
Um dabei auf vorteilhafte Weise einen möglichst langen Verfahr- bzw. Verschiebeweg für die Verschiebeeinrichtung 14 zu realisieren weist das Luftleitelement 11 vorliegend eine Ausspa rung 1h in Form einer Einbuchtung im heckseitigen Randbereich des Hauptschilds 1a auf. In diese Aussparung 1h bzw. Einbuchtung kann die Zugfahrzeugkupplung 13 verfahren werden, um die Zugfahrzeugkupplung 13 in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, möglichst weit vorne liegenden Position zu positionieren. Hierdurch kann wie im Folgenden unter Bezug nahme auf Figur 5 ausgeführt werden wird, das Zugfahrzeug 10 zumindest über die halbe Zugfahrzeuglänge, vorzugsweise über die gesamte Zugfahrzeuglänge, unter eine Ladefläche 22 des Anhängers 21 gefahren werden.
Figur 5 zeigt schematische Seitenansichtsdarstellungen eines autonom fahrenden Ge spanns 30 in zwei verschiedenen Stellungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Zugfahrzeug 10 handelt es sich dabei um eine, bereits im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebene, Variante mit einer über eine (nicht dargestellte) Verschiebeeinrichtung 14 in ihrer Position veränderlichen Zugfahrzeugkupplung 13 und eingeklapptem Luftleitelement 11 in der Verstaustellung S1. Der Anhänger 20, welcher vorliegend beispielhaft als Sattelauflieger 15 ausgebildet ist, weist dabei ebenfalls eine, zur Zugfahrzeugkupplung 13 korrespondierende, Anhängerkupplung 21 auf, mittels derer der Anhänger 20 an die Zugfahrzeugkupplung 13 an gekuppelt ist. Mit anderen Worten besteht zwischen der Anhängerkupplung 21 und der Zug fahrzeugkupplung 13 eine Kuppelverbindung.
Die Darstellung oben zeigt dabei das Gespann 30 in einer ersten Stellung, in der sich die Zugfahrzeugkupplung 13 in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, hinteren Position befindet, wohingegen die untere Darstellung das Gespann 30 in einer zweiten Stellung zeigt, in der sich die Zugfahrzeugkupplung 13 in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, vor deren Position befindet. Im Vergleich zu den vorstehend gezeigten Ausführungsformen ist die Zugfahrzeugkupplung 13 dabei - aufgrund einer entsprechend großen bzw. langen Ausspa rung 1h im Luftleitelement 11 (in der Seitenansicht nicht sichtbar) - in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, weiter vorne liegenden Position (im vorderen Fahrzeugdrittel) positio nierbar. Aufgrund des Verschiebens der Kuppelverbindung im angekuppelten Zustand sowie aufgrund einer entsprechenden Dimensionierung von Zugfahrzeug 10 und Anhänger 20 kann das Zugfahrzeug 10 beim Übergang in die zweite Kupplungsstellung über seine gesamte Zug fahrzeuglänge unter eine Ladefläche 22 des Anhängers 21 gefahren werden, sodass das Zug fahrzeug 10 vom Anhänger 20 bzw. dessen Ladefläche 22 komplett überdeckt wird. Auf vor teilhafte Weise kann so die Gesamtlänge des Gespanns 30 effektiv verringert werden, wodurch eine möglichst platzsparende Unterbringung des Gespanns (z. B. auf einem Verla determinal) ermöglicht wird. Zudem oder alternativ dazu, dass die Bewegung der Kupplungs verbindung dabei durch die Verschiebeeinrichtung 14 des Zugfahrzeugs 10 vermittelt wird, kann auch der Anhänger 20 über eine entsprechende Verschiebeeinrichtung 23 zum Variieren der Position der Anhängerkupplung 21 am Anhänger 10 verfügen.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbei spiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug ge nommenen Ansprüchen. 16
Bezugszeichenliste
1 Luftschildkonstruktion
1a Hauptschild
1b Nebenschild
1c, 1d, 1e, 1f Seitenschild
1g Luftschildträger
1h Aussparung
2a, 2b textile Seitenfläche 10 Zugfahrzeug 11 Luftleitelement 12 Hubeinrichtung
13 Zugfahrzeugkupplung
14 Verschiebeeinrichtung
14a, 14b Führungsschiene 14c Schlitten
15 Außenverkleidung 15a Aufnahme a Anstellwinkel EH Horizontalebene H Fahrzeughöhenrichtung
L Fahrzeuglängsrichtung
Q Fahrzeugquerrichtung
Si Verstaustellung
Sl/2 Zwischenstellung s2 Betriebsstellung
20 Anhänger
21 Anhängerkupplung
22 Ladefläche
23 Verschiebeeinrichtung
30 Gespann

Claims

17 Patentansprüche
1. Autonom fahrendes Zugfahrzeug (10), vorzugsweise Sattelzugfahrzeug, zum Ziehen ei nes Anhängers (20); dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahrzeug (10) ein, zwischen einer Verstaustellung (Si) und einer Betriebsstellung (S2) bewegbares, Luftleitele ment (11) zur Steuerung einer Luftströmung im Bereich des Zugsfahrzeugs (10) umfasst.
2. Zugfahrzeug (10), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahr zeug (10) kein Fahrerhaus und/oder keine Kabine zur Aufnahme eines Fahrzeugführers umfasst.
3. Zugfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (11) in der Verstaustellung (S1) am Zugfahrzeug (10) anliegt und in der Betriebsstellung (S2) vom Zugfahrzeug (10) absteht.
4. Zugfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (11) eine Luftschildkonstruktion (1) umfasst, aufweisend ein Haupt schild (1a), das am Zugfahrzeug (10) schwenkbar angelenkt ist und dessen Anstellwin kel (a) gegenüber einer Horizontalebene (EH) des Zugfahrzeugs (10) mittels einer Hubein richtung (12) veränderbar ist.
5. Zugfahrzeug (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftschildkon struktion (1) ein Nebenschild (1b) umfasst, das verschiebbar am Hauptschild (1a) gelagert ist und das zur Vergrößerung des Luftleitelements (11) in Fahrzeuglängsrichtung (L) aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung bewegbar ist.
6. Zugfahrzeug (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftschild konstruktion (1) zumindest zwei Seitenschilde (1c, 1 d, 1e, 1f) umfasst, die am Haupt schild (1a) und/oder am Nebenschild (1b) gelagert sind und die zur Vergrößerung des Luftleitelements (1) in Fahrzeugquerrichtung (Q), vorzugsweise über einen Schwenk- Schiebe-Mechanismus, aus einer eingeschwenkten Stellung in eine ausgeschwenkte Stel lung bewegbar sind.
7. Zugfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (11) zumindest zwei, die Luftschildkonstruktion (1) mit dem Zugfahr- 18 zeug (10) verbindende, textile Seitenflächen (2a, 2b) umfasst, die zusammen mit der Luft schildkonstruktion (1) in der Betriebsstellung (S2) einen im Wesentlichen keilförmigen An- strömkörper am Zugfahrzeug (10) definieren.
8. Zugfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftschildkonstruktion (1) einen Luftschildträger (1g) mit fachwerkartigen Verstrebungen zur Stabilisierung der Luftschildkonstruktion (1) umfasst.
9. Zugfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahrzeug (10) eine Zugfahrzeugkupplung (13), vorzugsweise eine Sattelkupplung, zum Ankuppeln des Anhängers (20) und eine Verschiebeeinrichtung (14) zum Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung (13) am Zugfahrzeug (10) entlang der Vorwärts fahrtrichtung umfasst.
10. Zugfahrzeug (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeein richtung (14) ausgebildet ist, a) die Zugfahrzeugkupplung (13) in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, vor deren Position zu positionieren, falls sich das Luftleitelement (11) in der Verstau stellung (S1) befindet; und b) die Zugfahrzeugkupplung (13) in einer, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, hin teren Position zu positionieren, falls sich das Luftleitelement (11) in der Betriebs stellung (S2) befindet.
11. Zugfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verschiebeeinrichtung (14) ausgebildet ist, die Zugfahrzeugkupplung (13) zumin dest ein über Viertel, vorzugsweise über ein Drittel, besonders bevorzugt über die Hälfte, der Länge des Zugfahrzeugs (10) in Fahrzeuglängsrichtung (L) zu verfahren.
12. Zugfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (11) eine Aussparung (1h) aufweist, in die die Zugfahrzeugkupplung (13) zumindest teilweise bewegbar ist, wenn sich das Luftleitelement (11) in der Verstau stellung (S1) befindet.
13. Zugfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahrzeug (10) eine Außenverkleidung (15) mit einer Aufnahme (15a) umfasst, in die das Luftleitelement (11) in der Verstaustellung (S1) zumindest teilweise aufnehmbar ist. 19
14. Zugfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahrzeug (10) ein Sattelzugfahrzeug ist und/oder dass der Anhänger (20) ein Sat telauflieger ist.
15. Autonom fahrendes Gespann (30), umfassend
- ein Zugfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zug fahrzeug (10) eine Zugfahrzeugkupplung (13) umfasst; und
- einen Anhänger (20), aufweisend eine Anhängerkupplung (21), mittels derer der Anhänger (20) an die Zugfahrzeugkupplung (13) angekuppelt ist.
16. Gespann (30) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahrzeug (10) und der Anhänger (20) ausgebildet sind, dass das Zugfahrzeug (10) zumindest über die halbe Zugfahrzeuglänge, vorzugsweise über zwei Drittel der Zugfahrzeuglänge, beson ders bevorzugt über die gesamte Zugfahrzeuglänge, unter eine Ladefläche (22) des An hängers (20) fahrbar ist, falls sich das Luftleitelement (11) in der Verstaustellung (Si) be findet.
17. Gespann (30) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (20) eine Verschiebeeinrichtung (23) zum Variieren der Position der Anhängerkupplung (21) am An hänger (10) entlang der Vorwärtsfahrtrichtung umfasst, wobei das Zugfahrzeug (10) durch ein Variieren der Position der Anhängerkupplung (21) unter die Ladefläche (22) des An hängers (20) fahrbar ist.
18. Gespann (30) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfahr zeug (10) eine Verschiebeeinrichtung (14) zum Variieren der Position der Zugfahrzeug kupplung (13) am Zugfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 umfasst, wobei das Zugfahrzeug (10) durch ein Variieren der Position der Zugfahrzeugkupplung (13) unter die Ladefläche (22) des Anhängers (20) fahrbar ist.
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