DE102007061836A1 - Stabilisierungsverfahren für ein Fahrzeuggespann - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren eines aus einem Zugfahrzeug (2) und aus einem Anhänger und/oder Auflieger (3) bestehenden Fahrzeuggespanns (1), bei dem ein aktueller Knickwinkel (alpha) zwischen einer Längsachse (4) des Zugfahrzeugs (2) und einer Längsachse (5) des Anhängers oder Aufliegers (3) mit einem Knickwinkelbereich (6) verglichen wird, der vom aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns (1) abhängige zulässige Knickwinkel enthält. Die Fahrsicherheit lässt sich erhöhen, wenn zur Bestimmung des Knickwinkelbereichs (6) ein Sollknickwinkel (alphasoll) und eine zulässige Abweichung (Delta) ermittelt werden, wobei die eine Grenze des Knickwinkelbereichs (6) durch den Sollknickwinkel (alphasoll) abzüglich der Abweichung (Delta) gebildet wird und die andere Grenze des Knickwinkelbereichs (6) durch den Sollknickwinkel (alphasoll) zuzüglich der Abweichung (Delta) gebildet wird, und wenn der Sollknickwinkel (alphasoll) und die Abweichung (Delta) anhand vorbestimmter Zustandsparameter des Gespanns (1) ermittelt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren eines aus einem Zugfahrzeug und aus einem Anhänger oder Auflieger bestehenden Fahrzeuggespanns, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit Hilfe des Stabilisierungsverfahrens betriebenes Fahrzeuggespann.
  • Aus der DE 198 59 953 A1 ist es zur Stabilisierung eines Fahrzeuggespanns bekannt, einen aktuellen Knickwinkel zwischen einer Längsachse des Zugfahrzeugs und einer Längsachse des Anhängers oder Aufliegers mit einem Knickwinkelbereich zu vergleichen, wobei dieser Knickwinkelbereich vom aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns abhängige zulässige Knickwinkel enthält. Sobald der aktuelle Knickwinkel außerhalb dieses zulässigen Knickwinkelbereichs liegt, werden Stabilisierungseingriffe zur Stabilisierung des Fahrzeuggespanns durchgeführt.
  • Beim bekannten Verfahren wird der Bereich zulässiger Knickwinkel in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit davon, ob für das Zugfahrzeug bereits Stabilisierungseingriffe durchgeführt werden, und/oder in Abhängigkeit des Lenkwinkels an lenkbaren Rädern des Zugfahrzeugs ermittelt. Beim Stabilisierungseingriff werden Räder des Anhängers bzw. Aufliegers gebremst.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für die Fahrsicherheit von Fahrzeuggespannen verbesserte Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Unfallgefahr durch Einknicken des Gespanns reduziert ist.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den zulässigen Knickwinkelbereich mit Hilfe eines Sollknickwinkels in Verbindung mit einer tolerierbaren Abweichung von diesem Sollknickwinkel zu definieren. Dabei liegt der Sollknickwinkel mittig im Knickwinkelbereich und die Abweichung definiert betragsmäßig den Abstand des Sollknickwinkels von den beiden Grenzwerten des zulässigen Knickwinkelbereichs. Der Sollknickwinkel und die Abweichung lassen sich dabei anhand vorbestimmter Zustandsparameter des Gespanns ermitteln. Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise folgt der zulässige Knickwinkelbereich quasi den Lenkbewegungen des Fahrzeugs. Die tolerierbare Abweichung kann dadurch vergleichsweise klein gewählt werden, so dass relativ früh unzulässige Knickwinkel erkannt werden können.
  • Der Sollknickwinkel kann dabei beispielsweise mit Hilfe eines Fahrzeugmodells, insbesondere mit Hilfe eines Einspurmodells, berechnet werden. Beispielsweise beinhaltet dieses Modell die Fahrzeuggeometrie sowie den aktuellen Lenkwinkel und ermöglicht dadurch die Berechnung des Sollknickwinkels.
  • Die Abweichung kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ermittelt werden. Je größer die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, desto kleiner sind die tolerierbaren Abweichungen, um so enger ist somit der zulässige Knickwinkelbereich. Zusätzlich kann die Abweichung auch in Abhängigkeit wenigstens eines weiteren Parameters ermittelt werden. Beispielsweise eignen sich hierzu eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Gierrate des Fahrzeugs, ein Schwimmwinkel des Fahrzeugs, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrbahnreibwerte.
  • Besonders vorteilhaft ist es, die Abweichung mit Hilfe eines Kennfelds zu ermitteln, wobei das Kennfeld die Abhängigkeiten der tolerierbaren Abweichung einerseits von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und andererseits von wenigstens einem weiteren Fahrzeugparameter enthält.
  • Verlässt der tatsächliche Knickwinkel, also der Istknickwinkel den zulässigen Knickwinkelbereich ist es grundsätzlich möglich, ein entsprechendes Warnsignal an den Fahrzeugführer zu übermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein automatischer Stabilisierungseingriff realisiert werden. Beispielsweise kann hierbei ein Eingriff in ein Lenksystem des Fahrzeugs durchgeführt werden. Denkbar sind z. B. eine automatische Lenkwinkelkorrektur am Zugfahrzeug und/oder am Auflieger. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, Änderungen des Lenkmoments am Lenkrad durchzuführen, wodurch es dem Fahrer erleichtert wird und außerdem haptisch angezeigt wird, in welche Richtung er lenken muss, um das Fahrzeug zu stabilisieren.
  • Des Weiteren ist grundsätzlich ein Einzelradbremseingriff durch das Bremssystem am Zugfahrzeug möglich, um den Istknickwinkel in den zulässigen Knickwinkelbereich zurückzuführen. Dies ist zusätzlich oder alternativ auch am Auflieger möglich, sofern dessen Bremssystem die Möglichkeit für Einzelradbremseingriffe bzw. für einseitige Bremseingriffe bietet.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch:
  • 1 bis 14 jeweils eine stark vereinfachte, prinzipielle Draufsicht auf ein Fahrzeuggespann bei unterschiedlichen Zuständen.
  • Entsprechend den 1 bis 14 besteht ein Fahrzeuggespann 1 aus einem Zugfahrzeug 2 und einem Anhänger oder Auflieger 3. In der vorliegenden Figurenbeschreibung wird rein exemplarisch ein aus einem Zugfahrzeug 2 und einem Auflieger 3 bestehendes Fahrzeuggespann 1 vorgestellt. Die Erfindung umfasst jedoch außerdem Fahrzeuggespanne 1, die aus einem Zugfahrzeug 2 und aus einem Anhänger, insbesondere einem Deichselanhänger, bestehen.
  • Kritisch für die Sicherheit des Fahrzeuggespanns 1 ist der so genannte Knickwinkel α. Dies ist der Winkel zwischen einer Längsachse 4 des Zugfahrzeugs 2 und einer Längsachse 5 des Anhängers oder Aufliegers 3. Sobald der Knickwinkel α einen zulässigen Knickwinkelbereich 6, dessen Grenzen hier mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, verlässt, besteht eine erhöhte Schleudergefahr für das Fahrzeuggespann 1.
  • Die Größe dieses Knickwinkelbereichs 6 hängt dabei vom aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns 1 ab. Beispielsweise kann der Auflieger 3 seitlich ausbrechen, wenn die Zugmaschine 2 mit zu hoher Geschwindigkeit eine Kurve durchfährt oder einen abrupten Spurwechsel vollzieht. Ebenso kann sich der Auflieger 3, beispielsweise bei starkem Seitenwind, aufschwingen, wodurch der aktuelle Knickwinkel ebenfalls den zulässigen Knickwinkelbereich 6 verlassen kann.
  • Bei dem in 1 gezeigten Zustand befindet sich der aktuelle Knickwinkel α im zulässigen Knickwinkelbereich 6. Das Fahrzeuggespann 1 ist demnach stabil. Im Unterschied dazu befindet sich in 2 der aktuelle Knickwinkel α bereits außerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6, wodurch die Gefahr einer Destabilisierung zwischen Zugfahrzeug 2 und Auflieger 3 erhöht ist.
  • In 1 ist zusätzlich noch ein erweiterter Knickwinkelbereich 7 eingetragen, dessen Grenzen hier mittels punktierter Linien dargestellt sind. Dieser erweiterte Knickwinkelbereich 7 ergibt sich dadurch, dass der zulässige Knickwinkelbereich 6 an seinen Grenzen jeweils durch eine Eingriffsdifferenz 8 erweitert wird. Die Erweiterung des Knickwinkelbereichs 6 erfolgt zweckmäßig symmetrisch, also an beiden Bereichsgrenzen um den gleichen Betrag.
  • Beim hier vorgestellten Stabilisierungsverfahren wird während des Fahrbetriebs des Fahrzeuggespanns 1 permanent der aktuelle Knickwinkel α ermittelt und mit dem Knickwinkelbereich 6 verglichen, der vom aktuellen Betriebszustand des Gespanns 1 abhängige zulässige Knickwinkel enthält. Liegt der aktuelle Knickwinkel α innerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6, besteht kein Handlungsbedarf. Verlässt jedoch der aktuelle Knickwinkel α den zulässigen Knickwinkelbereich 6 ergibt sich ein Handlungsbedarf, wobei vorzugsweise zwei Fälle voneinander unterschieden werden. Im ersten Fall liegt der aktuelle Knickwinkel α noch innerhalb des erweiterten Knickwinkelbereichs 7. In diesem Fall wird dem Fahrer zumindest ein Warnhinweis signalisiert, wodurch es dem Fahrer ermöglicht wird, selbst stabilisierende Maßnahmen durchzuführen, wie z. B. korrigierende Lenkeingriffe und/oder Bremseingriffe. Im zweiten Fall liegt der aktuelle Knickwinkel α auch außerhalb des erweiterten Knickwinkelbereichs 7. In diesem Fall werden am Fahrzeuggespann 1 Stabilisierungseingriffe zur Stabilisierung des Fahrzeuggespanns 1 selbsttätig bzw. automatisch durchgeführt. Alternativ ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher die Eingriffsdifferenz 8 den Wert 0 (Null) besitzt, so dass der erweiterte Knickwinkelbereich 7 mit dem zulässigen Knickwinkelbereich 6 zusammenfällt. Liegt der aktuelle Knickwinkel α außerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6, kann dann ein Warnhinweis an den Fahrer abgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ kann in diesem Fall ein Stabilisierungseingriff erfolgen.
  • Zur Ermittlung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 werden erfindungsgemäß zunächst ein Sollknickwinkel αsoll sowie eine zulässige Abweichung Δ ermittelt. Die eine Grenze des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 wird dann durch den Sollknickwinkel αsoll abzüglich der Abweichung Δ gebildet, während die andere Grenze des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 durch den Sollknickwinkel αsoll zuzüglich der Abweichung Δ gebildet wird. Die Überprüfung, ob der aktuelle Knickwinkel α, der im folgenden auch als Istknickwinkel αist bezeichnet wird, innerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 liegt, lässt sich daher auch wie folgt darstellen: αsoll – Δ ≤ αist ≤ αsoll + Δ
  • Dabei lassen sich der Sollknickwinkel αsoll und die Abweichung Δ anhand vorbestimmter Zustandsparameter des Gespanns 1 ermitteln. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ermittlung des Sollknickwinkels αsoll anhand eines Rechenmodells, insbesondere anhand eines Einspurmodells, das es ermöglicht, den Sollknickwinkel αsoll besonders genau anhand einfach messbarer Fahrzeugparameter zu berechnen. Beispielsweise kann der Sollknickwinkel αsoll aus der Fahrzeuggeometrie in Verbindung mit dem aktuellen Lenkwinkel berechnet werden.
  • Die Abweichung Δ kann zumindest in Abhängigkeit einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ermittelt werden. Mit anderen Worten, die Abweichung Δ und in der Folge die Größe des Knickwinkelbereichs 6 hängen von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit, desto kleiner ist die zulässige tolerierbare Abweichung Δ.
  • Darüber hinaus können bei der Ermittlung der tolerierbaren Abweichung Δ zusätzliche Abhängigkeiten von anderen Fahrzeugparametern berücksichtigt werden. Beispielsweise lassen sich die Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die Gierrate des Fahrzeugs, der Schwimmwinkel des Fahrzeugs, die Lenkwinkelgeschwindigkeit sowie zumindest ein Fahrbahnreibwert bei der Ermittlung der tolerierbaren Abweichung Δ einzeln oder in beliebiger Kombination berücksichtigen. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Abweichung Δ anhand eines Kennfelds zu ermitteln, wobei im Kennfeld die gesuchte Abweichung Δ in Abhängigkeit der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit sowie wenigstens eines weiteren Fahrzeugparameters abgelegt ist.
  • Für die Ermittlung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 kann beispielsweise auf Kennfelder zurückgegriffen werden. Eine entsprechende Steuerung, z. B. in einem Steuergerät, kann mit Hilfe von verfügbaren CAN-Daten ein Kennfeld berechnen, mit dessen Hilfe der zulässige Knickwinkelbereich 6 in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustands des Fahrzeuggespanns fahrsituationsspezifisch bestimmt werden kann. Die Parameter, von denen der zulässige Knickwinkelbereich 6 abhängen kann, sind beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, der aktuelle Lenkwinkel an lenkbaren Rädern des Zugfahrzeugs 2 und/oder an einem Lenkrad des Zugfahrzeugs 2 sowie die Querbeschleunigung des Zugfahrzeugs 2. die vorgenannten Parameter können dabei einzeln oder in beliebiger Kombination zur Bestimmung des aktuellen Betriebszustands bzw. zur Bestimmung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 herangezogen werden. Zusätzlich können weitere Parameter einzeln oder kumulativ berücksichtigt werden. Beispielsweise könnte das zuvor genannte Kennfeld mit den Parametern des Reibwerts oder des Lenkmoments erweitert werden. Beim Reibwert handelt es sich um einen zwischen der Fahrbahn und den Reifen des Fahrzeugs 1 vorliegenden Reibwert, der vom Fahrbahnbelag, wie z. B. Asphalt und Beton, sowie vom Fahrbahnzustand bzw. von der Witterung, wie z. B. nass, trocken, rau und glatt, abhängen kann. Rückschlüsse auf den Reibwert lassen sich beispielsweise anhand des Lenkmoments erzielen. Bei sonst gleichen Parametern ist bei verschlechterter Bodenhaftung, z. B. bei nasser oder glatter Fahrbahn, im Vergleich zu einer trockenen Fahrbahn das Lenkmoment kleiner. Hierdurch lässt sich die Bodenhaftung berücksichtigen. Dadurch lässt sich der zulässige Knickwinkelbereich 6 entsprechend der fahrdynamischen Situation und der Straßeneinflüsse adaptieren. Beispielsweise würde bei höheren Geschwindigkeiten und bei schlechterer Bodenhaftung, die bei einem kleineren, durch ein reduziertes Rückstellmoment am Lenkrad feststellbaren Reibwert vorliegt, der zulässige Knickwinkelbereich 6 im Vergleich zu kleineren Geschwindigkeiten und größerer Bodenhaftung kleiner sein.
  • Beispielsweise zeigt 3 einen kleineren zulässigen Knickwinkelbereich 6 als 4. Die unterschiedlichen Knickwinkelbereiche 6 berücksichtigen den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns 1. Beispielsweise bewegt sich das Gespann 1 bei der in 3 gezeigten Ausführungsform mit einer höheren Geschwindigkeit als bei der in 4 gezeigten Ausführungsform. Bei einem Lenkmanöver kann der aktuelle Knickwinkel α bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit somit leichter aus dem zulässigen Knickwinkelbereich 6 austreten und zu einer kritischen Fahrzeugsituation führen. Bei der Ermittlung des Betriebszustands des Fahrzeuggespanns 1 lassen sich somit unterschiedliche Parameter berücksichtigen, wobei insbesondere die folgenden Parameter einzeln oder kumulativ oder in beliebiger Kombination berücksichtigt werden können, um den Betriebszustand des Fahrzeugs 1 und in Abhängigkeit davon den jeweils geltenden zulässigen Knickwinkelbereich 6 zu ermitteln: Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die aktuelle Querbeschleunigung des Zugfahrzeugs 2 und/oder des Anhängers oder Aufliegers 3, der aktuelle Lenkwinkel an lenkbaren Rädern des Zugfahrzeugs 2, der aktuelle Lenkwinkel an einem Lenkrad des Zugfahrzeugs 2, der aktuelle vom Fahrbahnbelag und/oder vom Fahrbahnzustand bzw. vom Witterungszustand abhängige Reibwert, das aktuelle Lenkmoment an lenkbaren Rädern des Zugfahrzeugs 2, das aktuelle Lenkmoment an einem Lenkrad des Zugfahrzeugs 2.
  • Wie erläutert hängt der zulässige Knickwinkelbereich 6 vom aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns 1 ab. Die optional vorgesehene Eingriffsdifferenz 8 zur Ermittlung des erweiterten Knickwinkelbereichs 7 kann grundsätzlich starr vorgegeben sein. In der Folge wird der erweiterte Knickwinkelbereich 7 an seinen Grenzen jeweils um einen festen Winkelwert erweitert. Alternativ kann bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, die Eingriffsdifferenz 8 in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustands des Fahrzeuggespanns 1 vorzugeben. Dabei können für die Eingriffsdifferenz 8 ebenfalls Kennfelder benutzt werden, in denen die Abhängigkeit der Eingriffsdifferenz 8 im Grunde von den gleichen Parametern dargestellt werden kann, die auch für die Ermittlung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 berücksichtigt werden. Durch diese dynamische Adaption der Eingriffsdifferenz 8 und somit des erweiterten Knickwinkelbereichs 7 kann die Fahrzeugsicherheit weiter erhöht werden. Beispielsweise wird bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit die Eingriffsdifferenz 8 verkleinert, so dass nur noch kleinere Abweichungen des aktuellen Knickwinkels α vom zulässigen Knickwinkelbereich 6 ohne automatischen Stabilisierungseingriff toleriert werden, während bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten auch noch bei größeren Abweichungen lediglich Warnhinweise erzeugt werden.
  • Der aktuelle Lenkwinkel an lenkbaren Rädern des Zugfahrzeugs 2 bzw. an einem Lenkrad des Zugfahrzeugs 2 können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Ausrichtung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 beeinflussen. Befindet sich beispielsweise das Fahrzeuggespann 1 in einer Rechtskurve, kann sich der zulässige Knickwinkelbereich 6 entsprechend mitbewegen. 5 und 6 zeigen zwei Zustände des Gespanns 1 bei gleichem aktuellen Knickwinkel α jedoch bei unterschiedlichen Lenkwinkeln 10 an lenkbaren Rädern 9 des Zugfahrzeugs 2. Erkennbar ändert sich die Ausrichtung des Knickwinkelbereichs 6 in Abhängigkeit des Lenkwinkels 10. Im Extremfall ist der zulässige Knickwinkelbereich 6 bei vorliegendem Lenkwinkel 10 gemäß 5 symmetrisch zur Längsachse 5 des Aufliegers 3 ausgerichtet, während gemäß 6 der zulässige Lenkwinkelbereich 6 bei fehlendem Lenkwinkel 10, also bei auf Geradausfahrt ausgerichteten lenkbaren Rädern 9 symmetrisch zur Längsachse 4 des Zugfahrzeugs 2 ausgerichtet ist.
  • Der aktuelle Knickwinkel α kann beispielsweise an einer hier nicht näher bezeichneten Zugmaschinensattelkupplung mit Hilfe eines entsprechenden Knickwinkelsensors permanent ermittelt werden. Der aktuelle Knickwinkel α wird dann in der genannten Steuerung bzw. dem genannten Steuergerät zugeführt. Durch permanentes Vergleichen des aktuellen Knickwinkels α also des Ist-Knickwinkels mit dem zulässigen Knickwinkelbereich 6 kann eine Schleudergefahr für das Gespann 1 detektiert werden. Dies erfolgt dadurch, dass für den Fall, dass der aktuelle Knickwinkel α nicht innerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 liegt, die Schlussfolgerung gezogen wird, dass der Auflieger 3 die Schleudergrenze erreichen wird oder bereits erreicht hat.
  • Mit Hilfe des zuvor beschriebenen adaptiven Kennfelds kann die Größe des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 verändert werden und insbesondere in Abhängigkeit der Größen Fahrzeuggeschwindigkeit, Querbeschleunigung und Streitwert sowie Lenkmoment bestimmt werden. Die winkelmäßige Ausrichtung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 relativ zum Zugfahrzeug 2 und/oder relativ zum Auflieger 3 kann dabei vom Lenkwinkel 10 abhängen. Während der zulässige Knickwinkelbereich 2 bei Geradeausfahrt des Gespanns 1 symmetrisch zu den zusammenfallenden Längsachsen 4, 5 von Zugfahrzeug 2 und Auflieger 3 ist, kann sich die Ausrichtung des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 bei Vorliegen eines Lenkwinkels 10 ändern.
  • Wird während des Fahrbetriebs der zulässige Knickwinkelbereich 6 verlassen, erfolgt in Abhängigkeit davon, wie weit der aktuelle Knickwinkel α aus dem zulässigen Knickwinkelbereich 6 herausfällt, entweder ein Warnhinweis oder ein automatischer Stabilisierungseingriff. Liegt der tatsächliche aktuelle Knickwinkel α außerhalb des zulässigen Knickwinkelbereichs 6, jedoch noch innerhalb des erweiterten Knickwinkelbereichs 7, hat er die durch die jeweilige Grenze des zulässigen Knickwinkelbereichs 6 definierte Warngrenze überschritten und die durch die jeweilige Grenze des erweiterten Knickwinkelbereichs 7 definierte Eingriffsgrenze noch nicht überschritten. In diesem Fall erfolgt wenigstens ein Warnhinweis an den Fahrer. Derartige Warnhinweise können beispielsweise durch optische und/oder akustische und/oder haptische Signale realisiert werden. Beispielsweise sind Vibrationen am Lenkrad und/oder an einer Pedalerie, insbesondere am Gaspedal, und/oder am Fahrzeugsitz denkbar, die mittels entsprechender Aktuatoren realisierbar sind. Optische Signale sind beispielsweise ein alarmierendes Blinklicht, das mit einem entsprechenden Schriftzug oder Symbol kombiniert sein kann. Akustische Signale sind beispielsweise ein geeigneter Warnton oder eine entsprechende Ansage. Der Fahrer kann nun die Warnhinweise annehmen und manuell Stabilisierungsmaßnahmen einleiten. Beispielsweise kann der Fahrer gegenlenken, um den Knickwinkel zu reduzieren, oder abbremsen, um den zulässigen Knickwinkelbereich 6 zu vergrößern bzw. um die Schleudergefahr zu reduzieren. Falls jedoch der aktuelle Knickwinkel α auch außerhalb des erweiterten Knickwinkelbereichs 8 liegt, also die durch die jeweilige Grenze des erweiterten Knickwinkelbereichs 7 definierte Eingriffsgrenze überschritten hat, werden automatische Stabilisierungseingriffe ausgelöst. Stabilisierungseingriffe sind beispielsweise ein gezieltes Abbremsen des Aufliegers 3. Durch Bremsen des Aufliegers 3 wird das Gespann 1 zwangsläufig „gestreckt". Ein schwankender oder schaukelnder Auflieger 3 kann dadurch stabilisiert werden. Der Bremseingriff führt außerdem zwangsläufig zu einer Reduzierung der Gespanngeschwindigkeit, was die Schleudergefahr ebenfalls reduziert. Besonders vorteilhaft lassen sich Bremseingriffe so durchführen, dass sich ein stabilisierendes Lenkmoment ergibt.
  • Besonders effektiv sind Stabilisierungseingriffe, die einen Lenkeingriff an lenkbaren Rädern 9 des Zugfahrzeugs 2 bewirken. Bei der in 7 gezeigten Situation ist der Knickwinkel α aufgrund einer Rechtskurve aus dem zulässigen Knickwinkelbereich 6 bzw. aus dem erweiterten Knickwinkelbereich 7 ausgetreten. Durch einen nach links wirkenden Lenkeingriff an den lenkbaren Rädern 9 des Zugfahrzeugs 2 kann der Knickwinkel α wieder reduziert werden, um ihn zurück in den zulässigen Lenkwinkelbereich 6 zu bringen. 8 zeigt den Zustand nach dem Stabilisierungseingriff.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, gemäß 9 an lenkbaren Rädern 11 des Aufliegers 3 einen Lenkeingriff durchzuführen, um zur Stabilisierung des Gespanns 1 den aktuellen Knickwinkel α zu Reduzieren. Beispielsweise besitzt der Anhänger bzw. der Auflieger 3 eine aktive Nachlaufachse. Durch Gegenlenken dieser aktiven Nachlaufachse können Seitenkräfte aufgebracht werden, die den aktuellen Knickwinkel α korrigieren. 10 zeigt hier wieder den Zustand nach dem korrigierenden Lenkeingriff am Auflieger 3.
  • 11 zeigt ein Beispiel, bei dem am Zugfahrzeug 2 an der kurvenäußeren Seite, hier links ein einseitiger Bremseingriff realisiert wird, der hier durch einen Pfeil angedeutet und mit FB bezeichnet ist. Hierdurch kann am Zugfahrzeug 2 ein stabilisierendes Moment MB realisiert werden, das den Knickwinkel α reduziert. 12 zeigt die Situation wieder nach dem stabilisierenden Bremseingriff an der Zugmaschine 2.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es ebenso möglich, am Auflieger 3 an der kurveninneren Seite einen einseitigen Bremseingriff FB durchzuführen, der ebenfalls zu einem den aktuellen Knickwinkel α reduzierenden stabilisierenden Moment MB am Auflieger 3 führt. 14 zeigt den Zustand nach dem korrigierenden Bremseingriff am Auflieger 3.
  • Es ist klar, dass die zuvor genannten Stabilisierungseingriffe einzeln realisierbar sind, kumuliert realisierbar sind oder in beliebiger Kombination realisierbar sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19859953 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Verfahren zum Stabilisieren eines aus einem Zugfahrzeug (2) und aus einem Anhänger und/oder Auflieger (3) bestehenden Fahrzeuggespanns (1), bei dem ein aktueller Knickwinkel (α) zwischen einer Längsachse (4) des Zugfahrzeugs (2) und einer Längsachse (5) des Anhängers oder Aufliegers (3) mit einem Knickwinkelbereich (6) verglichen wird, der vom aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuggespanns (1) abhängige zulässige Knickwinkel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Bestimmung des Knickwinkelbereichs (6) ein Sollknickwinkel (αsoll) und eine zulässige Abweichung (Δ) ermittelt werden, wobei die eine Grenze des Knickwinkelbereichs (6) durch den Sollknickwinkel (αsoll) abzüglich der Abweichung (Δ) gebildet wird und die andere Grenze des Knickwinkelbereichs (6) durch den Sollknickwinkel (αsoll) zuzüglich der Abweichung (Δ) gebildet wird, wobei der Sollknickwinkel (αsoll) und die Abweichung (Δ) anhand vorbestimmter Zustandsparameter des Gespanns (1) ermittelt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung (Δ) zumindest in Abhängigkeit einer Fahrzeugslängsgeschwindigkeit ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung (Δ) zusätzlich in Abhängigkeit wenigstens eines der folgenden Parameter ermittelt wird: Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1), Gierrate des Fahrzeugs (1), Schwimmwinkel des Fahrzeugs (1), Lenkwinkelgeschwindigkeit, Fahrbahnreibwert.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung (Δ) aus einem Kennfeld ermittelt wird, in dem die Abweichung (Δ) in Abhängigkeit der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und wenigstens eines weiteren Fahrzeugparameters abgelegt ist.
  5. Aus einem Zugfahrzeug (2) und einem Anhänger oder Auflieger (3) gebildetes Fahrzeuggespann (1) mit einer Steuerung, die mit wenigstens einer Einrichtung des Fahrzeuggespanns (1), z. B. Bremsanlage und/oder Lenkanlage, und mit wenigstens einer Sensorik des Fahrzeuggespanns (1), z. B. Knickwinkelsensor, zusammenwirkt und die so ausgestaltet ist, dass sie das Stabilisierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchführen kann.
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