DE102020108733A1

DE102020108733A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination

Info

Publication number: DE102020108733A1
Application number: DE102020108733.0A
Authority: DE
Inventors: Julius Engasser; Christian Nußbaumer; Philipp Wagner
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10), wobei die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10) ein Zugfahrzeug (1) mit zumindest einer ersten Antriebseinheit (1a) und einen mit dem Zugfahrzeug (1) verbundenen Anhänger (2) mit zumindest einer zweiten Antriebseinheit (2a) aufweisen soll. Das Verfahren umfasst ein Festlegen einer Untergrenze, FK1,min; für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) in Abhängigkeit einer, vorzugsweise aktuellen, Fahrsituation. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Festlegen einer ersten Antriebskraft, FA1, der zumindest einen ersten Antriebseinheit (1a) und einer zweiten Antriebskraft, FA2, der zumindest einen zweiten Antriebseinheit (2a) unter Berücksichtigung von FK1,min; wodurch auf vorteilhafte Weise die Fahrstabilität bzw. die Fahrsicherheit bei derartigen Fahrzeugkombinationen verbessert werden soll. Ferner wird erfindungsgemäß eine Steuervorrichtung zur Antriebssteuerung bereitgestellt, die eingerichtet ist, das vorgenannte Verfahren auszuführen, sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination sowie eine Steuervorrichtung zur Antriebssteuerung, die eingerichtet ist, ebendieses Verfahren auszuführen.
Bei Fahrzeugkombinationen aus mindestens zwei Fahrzeugteilen - wie z. B. Sattelzüge, Gliederzüge, Road-Trains, Lang-LKWs und/oder European Modular System - besteht die Möglichkeit, die Energieeffizienz der Kombinationen durch zusätzliche Antriebseinheiten in den gezogenen Einheiten (Trailer, Anhänger, Dolly etc.) zu verbessern. Lediglich beispielhaft sei in diesem Zusammenhang z. B. auf die Dokumente DE 10 2016 010 573 A1 , DE 10 2016 010 574 A1 und DE 10 2016 010 575 A1 verwiesen, die allesamt derartige gattungsgemäße Systeme offenbaren.
Die vorgenannten zusätzlichen Antriebe in den üblicherweise rein gezogenen Einheiten beeinflussen allerdings die Fahrdynamik und können im Extremfall kritische Situationen erzeugen, die ohne diese Antriebe nicht auftreten würden. Beispielsweise können die angehängten Fahrzeugteile beim Antreiben Schubkräfte und somit Druckkräfte auf die vorderen Fahrzeuge bewirken, die speziell in engen Kurven auf glatten Untergründen zu einem seitlichen Ausbrechen führen bzw. den Zug zum Einknicken bringen können.
Auch Bremskräfte, hervorgerufen durch die zusätzlichen Antriebseinheiten, in den gezogenen Einheiten (z. B. Rekuperation) können das Fahrverhalten negativ beeinflussen. Beispielsweise würde eine Bremsung in der letzten gezogenen Einheit eine streckende Wirkung auf den Zug haben, was ggf. zu einer erhöhten Untersteuertendenz des Zugfahrzeugs führen könnte. Im Falle einer starken Bremsung in einem mittleren Fahrzeugteil (z. B. in einem Dolly, dem ein Trailer angekuppelt ist) können durch die auf den mittleren Fahrzeugteil auflaufenden Einheiten (z. B. ein Trailer) Druckkräfte in der Kupplung entstehen, die ebenfalls wiederum ein seitliches Ausbrechen bewirken bzw. den Zug zum Einknicken bringen können.
Insgesamt besteht damit ein Bedarf, derartige kritische Situationen bei gattungsgemäßen Fahrzeugkombinationen möglichst zu vermeiden. Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung eine Lösung bereitzustellen, mittels derer die Fahrstabilität bzw. die Fahrsicherheit bei Fahrzeugkombinationen verbessert und damit die Nachteile der bisherigen Lösungen vermieden werden können.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Steuervorrichtung sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Der Kerngedanke der Erfindung ist dabei, die Kupplungskräfte zwischen den einzelnen Fahrzeugeinheiten je nach Fahrsituation bzw. Fahrmanöver zu beschränken, um dadurch eine für die (weitere) Fahrzeugführung kritische Verteilung der Zug-/Schubkräfte zu vermeiden.
Als „Kupplungskraft“ soll hierbei die an einem Kupplungspunkt der Fahrzeugkombination wirkende bzw. resultierende (Gesamt-)Kraft verstanden werden. Für den - lediglich beispielhaften - Fall eines Lang-LKWs bestehend aus Zugmaschine, Dolly und Trailer könnte dies z. B. der Kupplungspunkt zwischen Zugmaschine und Dolly und/oder der Kupplungspunkt zwischen Dolly und Trailer sein.
Gemäß einem ersten unabhängigen Aspekt der Erfindung wird dabei ein Verfahren zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination bereitgestellt. Die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination soll ein Zugfahrzeug (z. B. einen Lastkraftwagen) mit zumindest einer Antriebseinheit aufweisen, die zur besseren Unterscheidbarkeit im Folgenden als zumindest eine „erste“ Antriebseinheit bezeichnet werden soll. Ferner soll die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination einen mit dem Zugfahrzeug verbundenen Anhänger mit zumindest einer „zweiten“ Antriebseinheit aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei der zumindest einen ersten und/oder der zumindest einen zweiten Antriebseinheit (je) um eine elektrisch angetriebene Antriebseinheit. Insbesondere im Fall der zumindest einen ersten Antriebseinheit des Zugfahrzeugs kann es sich jedoch zudem oder alternativ auch um eine über einen Verbrennungsmotor (z. B. Dieselmotor) angetriebene Antriebseinheit handeln.
Ferner umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
Festlegen einer Untergrenze, F_K1,min, für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger. Diese Untergrenze, die hierbei auch als „unterer Kupplungskraftgrenzwert“ und/oder „minimaler Kupplungskraftwert“ bezeichnet werden kann, soll dabei einen Wert der Kupplungskraft kennzeichnen, der bevorzugt nicht unterschritten werden soll. Dabei soll eine positive Kupplungskraft allgemein als eine Zugkraft auf das Zugfahrzeug verstanden werden, während eine negative Kupplungskraft als eine Druckkraft auf das Zugfahrzeug verstanden werden soll (vgl. hierzu auch die Ausführungen zu 2).
Weiterhin ein Festlegen einer ersten Antriebskraft, F_A1, der zumindest einen ersten Antriebseinheit und einer zweiten Antriebskraft, F_A2, der zumindest einen zweiten Antriebseinheit unter Berücksichtigung von F_K1,min. Anders ausgedrückt, sollen die Antriebskräfte F_A1 und F_A2 bevorzugt so eingestellt werden, dass die zuvor festgelegte Untergrenze für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger eingehalten, d. h. nicht unterschritten, wird. Generelle Möglichkeiten zur Festlegung bzw. zur Verteilung der Antriebskräfte auf mehrere Antriebseinheiten (ggf. unter Optimierung des Energieverbrauchs, der Traktion, etc.) sind dem Fachmann dabei grundsätzlich bekannt (z. B. Längsdynamikregler, dynamische Programmierung) und sollen folglich hier nicht näher behandelt werden. Entscheidend ist vielmehr, dass vorliegend durch die Vorgabe einer Untergrenze für die Kupplungskraft eine zusätzliche Randbedingung bzw. eine zusätzliche Begrenzung beim Festlegen der Antriebskräfte zu berücksichtigen ist.
Um nun auf vorteilhafte Weise die Fahrstabilität der Fahrzeugkombination auch bei sich verändernden äußeren Gegebenheiten sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise aktuellen, Fahrsituation erfolgt. Beispielsweise kann im Fall einer Fahrsituation „Kurvenfahrt“ ein höherer Wert für F_K1,min gewählt werden als in der Fahrsituation „Geradeausfahrt“, um dadurch die Fahrzeugkombinationen zu strecken und dadurch ein Ausbrechen zu vermeiden. Anders ausgedrückt, soll bevorzugt keine - vom aktuellen Fahrgeschehen völlig unabhängige - feste Vorschrift für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger gelten. Vielmehr soll das Festlegen von F_K1,min dynamisch erfolgen. D. h. F_K1,min soll fahrsituationsabhängig, d. h. auf Basis eines, vorzugsweise aktuellen, Fahrmanövers, Betriebszustands und/oder Umfeld des Fahrzeugs festgelegt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung kann das Festlegen von F_K1,min zumindest in Abhängigkeit davon erfolgen, ob die, vorzugsweise aktuelle, Fahrsituation eine Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt ist. D. h. mit anderen Worten kann bei der Festlegung des Werts von F_K1,min zumindest dahingehend unterschieden werden, ob eine Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination erfolgt. So kann beispielsweise im Fall einer Kurvenfahrt ein höherer Wert für F_K1,min gewählt werden als bei Geradeausfahrt, um dadurch auf vorteilhafte Weise die Fahrzeugkombinationen insgesamt zu strecken und dadurch deren Fahrstabilität zu erhöhen. Dabei soll die vorstehende Unterscheidung bzw. Einteilung allerdings in keiner Weise als abschließend verstanden werden. So kann das Festlegen von F_K1,min zudem oder alternativ auch in Abhängigkeit davon erfolgen, ob die Fahrsituation z. B. eine Kreisfahrt, eine Autobahnfahrt, eine Rückwärtsfahrt, ein Rangieren, ein Bremsen, ein Beschleunigen und/oder eine andere in diesem Zusammenhang zweckdienliche Fahrsituation ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Festlegen von F_K1,min auch derart erfolgen, dass bei Geradeausfahrt eine niedrigere Kupplungskraft auf das Zugfahrzeug als bei Kurvenfahrt zugelassen wird. Zudem oder alternativ kann bei Geradeausfahrt auch eine größere Schubkraft des Anhängers als bei Kurvenfahrt zugelassen werden. Hintergrund ist hierbei, dass bei Geradeausfahrt die Gefahr für ein Einknicken der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination im Vergleich zu einer Kurvenfahrt meist reduziert ist, sodass im Fall der Geradeausfahrt prinzipiell eine höhere Schubkraft erlaubt werden kann, ohne die Fahrsicherheit zu gefährden. Auf vorteilhafte Weise kann so die zusätzliche Antriebsleistung der Anhängereinheit möglichst optimal eingesetzt werden.
Um ferner die entsprechenden Fahrsituationen (z. B. eine Kurvenfahrt) zuverlässig zu erkennen bzw. zu bestimmen, kann das Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Ermitteln zumindest einer die Fahrsituation charakterisierenden Größe umfassen. Lediglich beispielhaft kann es sich bei der die Fahrsituation charakterisierenden Größe z. B. um eine Querbeschleunigung ay, eine Gierrate ψ̇ und/oder eine Fahrgeschwindigkeit v_x handeln. Zudem oder alternativ können jedoch auch andere, bevorzugt sensorisch erfassbare, Größen (z. B. ein Lenkradwinkel und/oder Längsbeschleunigung) ermittelt werden, die nach Möglichkeit kennzeichnend für bestimmte Fahrsituationen sind. Weiterhin kann das Verfahren in diesem Zusammenhang auch ein Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit der zumindest einen die Fahrsituation charakterisierenden Größe umfassen. Mit anderen Worten kann der Wert von F_K1,min auf Basis der zuvor ermittelten Größe (z. B. auf Basis der aktuellen Querbeschleunigung a_Y) festgelegt werden. Insgesamt können dadurch auf vorteilhafte Weise klare, die jeweilige Fahrsituation berücksichtigende Vorgaben zur Festlegung von F_K1,min bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe eine, vorzugsweise betragsmäßige, Querbeschleunigung, a_Y, sein. Mit anderen Worten kann das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise betragsmäßigen, Querbeschleunigung, ay, erfolgen, wobei dies konkret - wie im Folgenden aufgezeigt wird - auf verschiedene Weisen erfolgen kann:

So kann z. B. für eine erste Querbeschleunigung, a_Y1, ein kleinerer Wert von F_K1,min festgelegt werden als für eine zweite Querbeschleunigung, a_Y2, wobei a_Y1 < a_Y2 sein soll. Anders ausgedrückt, kann im Fall einer niedrigen Querbeschleunigung ein kleinerer Wert für F_K1,min festgelegt werden als im Fall einer hohen Querbeschleunigung.

Zudem oder alternativ kann auch für eine erste Querbeschleunigung, a_Y1, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt werden und für eine zweite Querbeschleunigung, a_Y2, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt wird, wobei a_Y1 < a_Y2 sein soll. D. h. für den Fall einer niedrigen Querbeschleunigung kann ein Schub an der Kupplung und für den Fall einer hohen Querbeschleunigung ein Zug an der Kupplung gefordert bzw. festgelegt sein.
Zudem oder alternativ kann für Querbeschleunigungen unterhalb eines ersten Querbeschleunigungswerts, a_YG1, d. h. falls a_Y < a_YG1, eine erste Untergrenze, F_K1,min1, festgelegt werden und für Querbeschleunigungen oberhalb eines zweiten Querbeschleunigungswerts, a_YG2, d. h. falls a_Y > a_YG2, eine zweite Untergrenze, F_K1,min2, festgelegt werden. Vorzugsweise ist dabei F_K1,min1 negativ und/oder F_K1,min2 positiv. Für Querbeschleunigungen zwischen a_YG1 und a_YG2, d. h. für a_YG1 ≤ a_Y ≤ a_YG2, kann ferner ein Wert für F_K1,min zwischen F_K1,min1 und F_K1,min2 festgelegt sein. Mit anderen Worten kann das Festlegen von F_K1,min über einen quasi-stufenförmigen und/oder rampenförmigen funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und a_Y erfolgen. All die vorgenannten Vorschriften zur Festlegung von F_K1,min stellen dabei auf vorteilhafte Weise sicher, dass für die Fahrzeugführung kritische Verteilungen der Zug-/Schubkräfte an der Kupplung möglichst vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe eine, vorzugsweise betragsmäßige, Gierrate, ψ̇, sein. Mit anderen Worten kann das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise betragsmäßigen, Gierrate, ψ̇, erfolgen, wobei dies konkret - wie im Folgenden aufgezeigt wird - auf verschiedene Weisen erfolgen kann:

So kann z. B. für eine erste Gierrate, ψ̇₁, ein kleinerer Wert von F_K1,min festgelegt werden als für eine zweite Gierrate, ψ̇₂, wobei ψ̇₁ < ψ̇₂ sein soll. Anders ausgedrückt, kann im Fall einer niedrigen Gierrate ein kleinerer Wert für F_K1,min festgelegt werden als im Fall einer hohen Gierrate.

Zudem oder alternativ kann auch für eine erste Gierrate, ψ̇₁, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt werden und für eine zweite Gierrate, ψ̇₂, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt wird, wobei ψ̇₁ < ψ̇₂ sein soll. D. h. für den Fall einer niedrigen Gierrate kann ein Schub an der Kupplung und für den Fall einer hohen Gierrate ein Zug an der Kupplung gefordert bzw. festgelegt sein.
Zudem oder alternativ kann für Gierraten unterhalb eines ersten Gierratenwerts, ψ̇_G1, d. h. falls ̇ψ̇ < ψ̇_G1, eine erste Untergrenze, F_K1,min1, festgelegt werden und für Gierraten oberhalb eines zweiten Gierratenwerts, ψ̇_G2, d. h. falls ψ̇ > ψ̇_G2, eine zweite Untergrenze, F_K1,min2, festgelegt werden. Vorzugsweise ist dabei F_K1,min1 negativ und/oder F_K1,min2 positiv. Für Gierraten zwischen ψ̇_G1 und ψ̇_G2, d. h. für ψ̇_G1 ≤ ψ̇ ≤ ψ̇_G2, kann sodann ein Wert für F_K1,min zwischen F_K1,min1 und F_K1,min2 festgelegt sein. Mit anderen Worten kann das Festlegen von F_K1,min über einen quasi-stufenförmigen und/oder rampenförmigen funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und ψ̇ erfolgen. Auch diese Vorschriften zur Festlegung von F_K1,min ermöglichen auf vorteilhafte Weise eine sichere Fahrzeugführung, bei der kritische Verteilungen der Zug-/Schubkräfte an der Kupplung nach Möglichkeit vermieden werden.
Um auf vorteilhafte Weise auch in Situationen mit geringer Querbeschleunigung bzw. Gierrate ein möglichst zuverlässiges Erkennen der Fahrsituation zu ermöglichen, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe auch eine, vorzugsweise vorwärts gerichtete, Fahrgeschwindigkeit, v_x, sein. Mit anderen Worten kann das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise vorwärts gerichteten, Fahrgeschwindigkeit, v_x, erfolgen, wobei dies konkret - wie im Folgenden aufgezeigt wird - wiederum auf verschiedene Weisen erfolgen kann:

So kann z. B. für eine erste Fahrgeschwindigkeit, v_x1, und eine zweite Fahrgeschwindigkeit, v_x2, ein größerer Wert von F_K1,min festgelegt werden als für eine dazwischenliegende, d. h. von ihrem Wert zwischen v_x1 und v_x2 liegende, dritte Fahrgeschwindigkeit, v_x3. Anders ausgedrückt, kann im Fall einer niedrigen und hohen Fahrgeschwindigkeit ein größerer Wert für die Untergrenze F_K1,min festgelegt werden als im Fall einer mittleren Fahrgeschwindigkeit.

Zudem oder alternativ kann für eine erste Fahrgeschwindigkeit, v_x1, und eine zweite Fahrgeschwindigkeit, v_x2, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt werden und für eine dazwischenliegende, d. h. von ihrem Wert zwischen v_x1 und v_x2 liegende, dritte Fahrgeschwindigkeit, v_x3, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt werden. D. h. für den Fall einer niedrigen und hohen Fahrgeschwindigkeit kann ein Zug an der Kupplung und für den Fall einer mittleren Fahrgeschwindigkeit ein Schub an der Kupplung gefordert bzw. festgelegt sein.
Zudem oder alternativ kann das Festlegen von F_K1,min über einen funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x erfolgen, der durch vier aufsteigende Fahrgeschwindigkeitswerte V_xG1, V_xG2, V_xG3 und V_xG4 charakterisiert wird. Dabei kann für Fahrgeschwindigkeiten v_x unterhalb von v_xG1, d. h. falls v_x < v_xG1, ein, vorzugsweise positiver, erster Grenzwert F_K1,min1 festgelegt werden; für Fahrgeschwindigkeiten zwischen v_xG2 und v_xG3, d. h. für v_xG2 < v_x < v_xG3, ein, vorzugsweise negativer, zweiter Grenzwert F_K1,min2 festgelegt werden; und für Fahrgeschwindigkeiten oberhalb von v_xG4, d. h. falls v_x > v_xG4, ein, vorzugsweise positiver, dritter Grenzwert F_K1,min3 festgelegt werden. Für die verbleibenden Fahrgeschwindigkeiten v_x zwischen V_xG1 und v_xG2, d. h. für V_xG1 ≤ v_x ≤ v_xG2, kann für F_K1,min ein Wert zwischen F_K1,min1 und F_K1,min2 festgelegt werden und für Fahrgeschwindigkeiten v_x zwischen v_xG3 und v_xG4, d. h. für v_xG3 ≤ v_x ≤ v_xG4, ein Wert für F_K1,min zwischen F_K1,min2 und F_K1,min3 festgelegt werden. All die vorgenannten Vorschriften zur Festlegung von F_K1,min stellen wiederum auf vorteilhafte Weise sicher, dass eine möglichst sichere Fahrzeugführung ermöglicht wird, bei der nach Möglichkeit kritische Verteilungen der Zug-/Schubkräfte an der Kupplung vermieden werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Festlegen von F_A1 und F_A2 auf Grundlage einer Kräftebilanz erfolgen. Mit anderen Worten kann das Verfahren ein Aufstellen einer Kräftebilanz für die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination umfassen, auf Basis derer sodann ein Festlegen der ersten und zweiten Antriebskraft F_A1 und F_A2 erfolgt. Die vorgenannte Kräftebilanz soll hierbei an der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination auftretende Kräfte (z. B. Antriebs-, Luftwiderstands- und/oder Rollwiderstandskräfte) umfassen, wobei bevorzugt sowohl deren Größe als auch deren Richtung berücksichtigt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kräftebilanz hierbei um eine Längskräftebilanz. D. h. mit anderen Worten sollen bevorzugt nur in Längsrichtung gerichtete bzw. auftretende Kräfte berücksichtigt werden. Wie nachfolgend noch eingehender im Zusammenhang mit 2 sowie der zugehörigen Beschreibung verdeutlicht werden wird, ermöglicht das Aufstellen einer Kräftebilanz auf vorteilhafte Weise ein Herleiten eines funktionalen Zusammenhangs zwischen den Antriebskräften, den Fahrwiderstandskräften und der Kupplungskraft, auf dessen Basis sodann eine zuverlässige Steuerung der Antriebskräfte F_A1 und F_A2 erfolgen kann.
Hierbei kann die Längskraftbilanz - gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung - insbesondere eine Luftwiderstandskraft am Zugfahrzeug, F_L1, und/oder eine Luftwiderstandskraft am Anhänger, F_L2, umfassen. Zudem oder alternativ kann die Längskraftbilanz auch eine Rollwiderstandskraft, F_R1, am Zugfahrzeug und/oder eine Rollwiderstandskraft, F_R2, am Anhänger umfassen. Auch diese Aufzählung soll dabei in keiner Weise als abschließend verstanden werden, sodass - falls zweckdienlich - auch weitere und/oder alternative Kräfte, vorzugsweise Fahrwiderstandskräfte, berücksichtig werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Für den Fall, dass - wie vorstehend ausgeführt - ein Berücksichtigen von F_R1 und/oder F_R2 erfolgt, kann das Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ferner ein Bestimmen eines Rollwiderstandsbeiwerts, f_R1, zwischen dem Zugfahrzeug und der Fahrbahn und/oder ein Bestimmen eines Rollwiderstandsbeiwerts, f_R2, zwischen dem Anhänger und der Fahrbahn umfassen. Das Bestimmen kann dabei ein Messen und/oder ein Schätzen sein, wobei hierbei zudem oder alternativ auch Informationen von Sensoren, darunter z. B. Regen-, Raddrehzahl- und/oder Beschleunigungssensoren, mitberücksichtig werden können. Auf Grundlage von f_R1 und/oder f_R2 können sodann die entsprechenden Kräfte in der Kräftebilanz (F_R1 und/oder F_R2) an die, vorzugsweise aktuellen, Gegebenheiten angepasst werden, sodass auf vorteilhafte Weise Veränderungen der Fahrbahnoberfläche und/oder der Reifen bei der Begrenzung der Kupplungskraft mitberücksichtigt werden können.
Die vorstehend exemplarisch in Bezug auf ein Zugfahrzeug (z. B. einen Lastkraftwagen) und einen Anhänger beschriebene Aspekte sollen hierbei jedoch nicht ausschließlich als auf „Zweierkombinationen“ mit einem Kupplungspunkt beschränkt verstanden werden. Vielmehr sollen auch Fahrzeugkombinationen mit mehr als zwei Fahrzeugeinheiten und folglich mehreren Kupplungspunkten ausdrücklich von der Erfindung mitumfasst sein. In diesem Zusammenhang ist es zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend erforderlich, dass tatsächlich an allen Kupplungspunkten der Fahrzeugkombination eine vorstehend beschriebene Kupplungskraftbegrenzung erfolgt.
Beispielhaft soll im Folgenden noch explizit auf den Fall einer „Dreierkombination“ eingegangen werden. So kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination einen mit dem Anhänger verbundenen „weiteren Anhänger“ mit zumindest einer dritten, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebseinheit umfassen. D. h. die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination soll ein Zugfahrzug, einen mit dem Zugfahrzeug verbundenen Anhänger und einen mit dem Anhänger verbundenen weiteren, d. h. zweiten, Anhänger aufweisen.
Dabei kann das Verfahren ein Festlegen einer Untergrenze, F_K2,min, für die Kupplungskraft zwischen dem Anhänger und dem weiteren Anhänger in Abhängigkeit der Fahrsituation umfassen. Mit anderen Worten soll sowohl eine Untergrenze, F_K1,min, für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger als auch eine Untergrenze, F_K2,min, für die Kupplungskraft zwischen dem Anhänger und dem weiteren Anhänger in Abhängigkeit einer Fahrsituation festgelegt werden. Neben dem Festlegen von F_A1 und F_A2 kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer dritten Antriebskraft, F_A3, der zumindest einen dritten Antriebseinheit umfassen, wobei insgesamt das Festlegen von F_A1, F_A2, und F_A3 unter Berücksichtigung von F_K1,min und F_K2,min erfolgen kann. Hierbei sollen ausdrücklich alle in diesem Dokument im Zusammenhang mit dem Festlegen von F_K1,min angeführten Aspekte auch im Zusammenhang mit dem eben beschriebenen Festlegen von F_K2,min offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso ist es für den Fachmann sofort ersichtlich, die vorstehend beschriebenen Aspekte im Zusammenhang mit der (Längs-)Kräftebilanz auf den Fall von drei Antriebskräften F_A1, F_A2 und F_A3 zu verallgemeinern.
Hierbei kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung der Anhänger ferner ein Dolly und der vorstehend erwähnte „weitere Anhänger“ ein Auflieger sein. Als „Dolly“ (auch als „Rollwagen“ bezeichnet) kann dabei gemäß dem üblichen Verständnis ein meist kurzer Anhänger mit ein bis drei Achsen sowie einer Sattelkupplung zur Aufnahme eines Aufliegers verstanden werden. Als „Auflieger“ (auch als „Sattelanhänger“ bezeichnet) kann hingegen ein Anhänger verstanden werden, der zur Ankupplung an eine Sattelzugmaschine bzw. einen Dolly vorgesehen ist, wobei im gekuppelten Zustand ein wesentlicher Teil seines Gewichts von der Sattelzugmaschine bzw. dem Dolly getragen wird.
Weiterhin wird nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung bereitgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Steuervorrichtung (z. B. ein Steuergerät) zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination. Die Vorrichtung soll dabei eingerichtet sein, ein Verfahren wie in diesem Dokument beschrieben auszuführen. Hierzu kann die Vorrichtung z. B. einen Prozessor sowie einen Speicher umfassen, wobei der Speicher vorzugsweise Anweisungen enthält, die durch den Prozessor ausführbar sind, wodurch die Vorrichtung insgesamt in der Lage ist, ein zuvor beschriebenes Verfahren durchzuführen.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Die vorgenannten Aspekte und erfindungsgemäßen Merkmale, insbesondere im Hinblick auf das Festlegen der Untergrenze für die Kupplungskraft gelten somit auch, insbesondere als funktionale Merkmale, für die Vorrichtung.
Ferner wird gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung ein Fahrzeug, vorzugsweise ein Zugfahrzeug oder ein Anhänger, bereitgestellt, aufweisend eine Steuervorrichtung wie in diesem Dokument beschrieben. Lediglich beispielhaft kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Nutzfahrzeug handeln, d. h. ein Fahrzeug, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Beförderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen ausgelegt ist. So kann das Fahrzeug z. B. ein Lastkraftwagen, ein Sattelzug und/oder ein Omnibus sein. Insbesondere kann es sich bei dem vorgenannten Fahrzeug auch um eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination handeln.
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1: ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2: eine schematische Darstellung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination sowie exemplarische an der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination auftretende Kräfte für den Fall einer Steigungsfahrt;
3A: den zur Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und a_Y gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3B: den zur Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und ψ̇ gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4: den zur Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
5: ein Diagramm zur Veranschaulichung der Festlegung von F_A1 bzw. F_A2 für den Fall einer Antriebseinheit am Zugfahrzeug und einer Antriebseinheit am Anhänger.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen beschrieben und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
1 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination. Diese soll dabei ein Zugfahrzeug mit zumindest einer ersten Antriebseinheit aufweisen sowie einen mit dem Zugfahrzeug verbundenen Anhänger mit zumindest einer zweiten Antriebseinheit. Als „Antriebseinheit“ soll hierbei im Allgemeinen eine konstruktive Einheit verstanden werden, die mittels Energieumformung die Fahrzeugeinheiten bzw. die Fahrzeugkombination bewegt. Beispielsweise kann hierbei elektrische, pneumatische und/oder chemische Energie durch entsprechende Wandler in kinetische Energie zum Vortrieb umgesetzt werden.
Im Schritt S1 erfolgt dabei ein Festlegen einer, als F_K1,min bezeichneten, Untergrenze für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger in Abhängigkeit einer, vorzugsweise aktuellen, Fahrsituation. Als „Fahrsituation“ im Sinne der Erfindung kann hierbei ein aus dem Betriebszustand des Fahrzeugs, dem Fahrmanöver und/oder der Umgebung bzw. Umwelt des Fahrzeugs zusammengesetzter, sich zumeist verändernder, Gesamtzustand verstanden werden, z. B. eine Geradeausfahrt, eine Kurvenfahrt, eine Kreisfahrt, eine Autobahnfahrt, eine Rückwärtsfahrt oder eine Beschleunigungsfahrt.
Im Schritt S2 erfolgt sodann ein Festlegen einer ersten Antriebskraft, F_A1, der zumindest einen ersten Antriebseinheit und einer zweiten Antriebskraft, F_A2, der zumindest einen zweiten Antriebseinheit unter Berücksichtigung von F_K1,min. Mit anderen Worten sollen die Antriebskräfte F_A1 und F_A2 bevorzugt so eingestellt werden, dass die zuvor fahrsituationsabhängig festgelegte Untergrenze für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger eingehalten, d. h. nicht unterschritten, wird. Durch diese fahrsituationsabhängige Randbedingung beim Festlegen der Antriebskräfte können auf vorteilhafte Weise für die jeweilige Fahrsituation kritische Verteilung der Zug-/Schubkräfte am Kupplungspunkt möglichst vermieden werden, wodurch insgesamt die Fahrstabilität bzw. die Fahrsicherheit verbessert werden kann.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination 10 sowie exemplarische an der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination auftretende Kräfte für den Fall einer Steigungsfahrt. Vorliegend umfasst die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination 10 hierbei ein - beispielhaft in Form eines Lastkraftwagens ausgebildetes - Zugfahrzeug 1 mit einer ersten Antriebseinheit 1a, die hier lediglich beispielhaft als eine von einem Verbrennungsmotor angetriebene Hinterachse ausgebildet sein soll. Weiterhin umfasst die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination 10 einen mit dem Zugfahrzeug 1 verbundenen Anhänger 2 mit zumindest einer zweiten, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebseinheit 2a. Im vorliegenden - lediglich beispielhaften - Fall soll dabei der Anhänger 2 eine Kombination bestehend aus einem, die zweite Antriebseinheit 2a aufweisenden, Dolly sowie einem mit dem Dolly gekoppelten Sattelauflieger ohne eine eigene Antriebseinheit sein. Weiterhin befindet sich die vorgenannte Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination 10 auf einer um den Winkel α zur Waagerechten geneigten Fahrbahn.
Die dabei allgemein am Kupplungspunkt K₁ zwischen Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 wirkende Kupplungskraft F_K1 steht dabei in einem direkten Zusammenhang mit den von den beiden Antriebseinheiten 1a und 2a aufgebrachten Antriebkräften F_A1 und F_A2, der Gewichtskraft G₁ des Zugfahrzeugs 1, der Gewichtskraft G₂ des Anfängers 2 sowie einer Reihe von Fahrwiderstandskräften, darunter die Luftwiderstandskräfte F_L1, F_L2 und Rollwiderstandskräfte F_R1, F_R2 der einzelnen Fahrzeugeinheiten.
Schneidet man nun gedanklich die beiden Fahrzeugteile am Kupplungspunkt K₁ frei, so ergibt sich für das Zugfahrzeug 1 folgende Längskraftbilanz $F_{A 1} - F_{L 1} - F_{R 1} - G_{1} sin (α) - F_{K 1} = m_{1} a_{x},$
wobei eine positive Kupplungskraft F_K1 eine Zugkraft am Zugfahrzeug 1 und eine negative Kupplungskraft F_K1 eine Schubkraft auf das Zugfahrzeug 1 beschreibt. In gleicher Weise lässt sich für den (freigestellten) Anhänger 2 folgende Längskraftbilanz aufstellen: $F_{A 2} - F_{L 2} - F_{R 2} - G_{2} sin (α) - F_{K 1} = m_{2} a_{x},$
Definiert man nun eine entsprechende Untergrenze F_K1,min bzw. minimalen Kupplungskraftwert, der nicht unterschritten werden soll, lassen sich - unter der Annahme, dass die Rollwiderstandsbeiwerte aller Räder identisch sind - die beiden obigen Zusammenhänge in folgenden funktionalen Zusammenhang umformen: $F_{A 2} < - \frac{m_{1} + m_{2}}{m_{1}} F_{K 1, m i n} + F_{L 2} + \frac{m_{2}}{m_{1}} F_{A 1} - \frac{m_{2}}{m_{1}} F_{L 1}$
Da die Luftwiderstandskräfte F_L1 und F_L2 quadratisch abhängig von der - in der Regel bekannten - Fahrzeuggeschwindigkeit v_x sind und damit berechnet werden können, besteht über obige Gleichung auf vorteilhafte Weise die einfache Möglichkeit die Antriebkräften F_A1 und F_A2 unter Berücksichtigung der Untergrenze F_K1,min für die Kupplungskraft (z. B. über einen Längsdynamikregler) festzulegen. Hierbei sei jedoch nochmals darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Untergrenze F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise aktuellen, Fahrsituation festzulegen, sodass auf vorteilhafte Weise die Fahrstabilität der Fahrzeugkombination auch bei sich verändernden äußere Gegebenheiten sichergestellt werden kann. Beispiele wie diese fahrsituationsabhängige Anpassung von F_K1,min erfolgen kann, sollen nun anhand der nachfolgenden 3A, 3B und 4 näher erläutert werden. Die in diesem Zusammenhang vorgestellten exemplarischen Vorgaben basieren dabei allesamt darauf, dass das Verfahren ein Ermitteln zumindest einer die Fahrsituation charakterisierenden Größe umfasst und das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit der zumindest einen die Fahrsituation charakterisierenden Größe erfolgt.
3A zeigt dazu einen zur fahrsituationsabhängigen Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und der Querbeschleunigung a_Y gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Mit anderen Worten soll es sich gemäß dieser Variante bei der vorgenannten zumindest einen die Fahrsituation charakterisierenden Größe um eine, vorzugsweise betragsmäßige, Querbeschleunigung a_Y handeln. Wie hierbei 3A zu entnehmen ist, ist bei praktischer Geradeausfahrt, d. h. bei niedrigen Querbeschleunigungen ay, ein niedriger, vorliegend negativer, minimaler Kupplungskraftwert F_K1,min (d. h. Schub an der Kupplung) vorgesehen. Bei höheren Querbeschleunigungen a_Y soll sodann ein höherer, positiver minimaler Kupplungskraftwert F_K1,min (d. h. Zug an der Kupplung) festgelegt werden, wodurch insgesamt eine Streckung des Zugverbands resultiert. Im Detail lässt sich der vorliegende Zusammenhang dabei wir folgt beschreiben: Für Querbeschleunigungen unterhalb eines ersten Querbeschleunigungswerts, a_YG1, soll eine erste, vorzugsweise negative, Untergrenze, F_K1,min1, festgelegt werden. Für Querbeschleunigungen oberhalb eines zweiten Querbeschleunigungswerts, a_YG2, wobei a_YG2 > a_YG1 gelten soll, soll eine zweite, vorzugsweise positive, Untergrenze, F_K1,min2, festgelegt werden. Für Querbeschleunigungen zwischen a_YG1 und a_YG2, d. h. für a_YG1 ≤ a_Y ≤ a_YG2, soll ferner ein Wert für F_K1,min zwischen F_K1,min1 und F_K1,min2 festgelegt sein, wobei in diesem Bereich bevorzugt ein linearer Zusammenhang zwischen F_K1,min und a_Y bestehen soll.
Analog zum funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und a_Y kann aus Redundanz- und Sicherheitsgründen zusätzlich oder alternativ auch ein entsprechender Zusammenhang zwischen F_K1,min und der Gierrate ψ̇ vorgesehen sein. 3B zeigt dazu einen hierbei zur Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und ψ̇ gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Variante soll es sich somit bei der vorgenannten zumindest einen die Fahrsituation charakterisierenden Größe um eine, vorzugsweise betragsmäßige, Gierrate ψ̇ handeln. Wie hierbei 3B zu entnehmen ist, folgt F_K1,min hierbei grundsätzlich demselben Verlauf wie im Fall von 3A, weshalb hier auf weitere Ausführungen verzichtet werden soll und auf die vorgenannten Beschreibungen - unter Ersetzung der Ausdrücke „Querbeschleunigung“ bzw. „a_Y“ durch „Gierrate“ bzw. „ψ̇“ - verwiesen wird.
Um auf vorteilhafte Weise auch in Situationen mit geringer Querbeschleunigung a_Y bzw. Gierrate ψ̇ ein möglichst zuverlässiges Erkennen der Fahrsituation zu ermöglichen, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierenden Größe auch eine, vorzugsweise vorwärts gerichtete, Fahrgeschwindigkeit, v_x, sein. 4 zeigt hierzu exemplarisch einen zur Festlegung von F_K1,min verwendbaren funktionalen Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei niedrigen Geschwindigkeiten (z. B. im Bereich von 10 km/h) sowie bei hohen Geschwindigkeiten (z. B. > 70 km/h) wird dabei eine Zugkraft an der Kupplung (F_K1,min positiv) gefordert, während in einem dazwischenliegenden Geschwindigkeitsbereich eine niedrigere Zugkraft oder eine Schubkraft möglich sein soll. Im Detail lässt sich der vorliegende funktionale Zusammenhang dabei wir folgt beschreiben: Der Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x wird durch vier aufsteigende Fahrgeschwindigkeitswerte v_xG1 V_xG2, v_xG3 und V_xG4 charakterisiert wird. Für Fahrgeschwindigkeiten v_x unterhalb von v_xG1 soll ein, vorzugsweise positiver, erster Grenzwert F_K1,min1 festgelegt werden. Für Fahrgeschwindigkeiten zwischen v_xG2 und v_xG3, soll ein, vorzugsweise negativer, zweiter Grenzwert F_K1,min2 festgelegt werden und für Fahrgeschwindigkeiten oberhalb von V_xG4 soll ein, vorzugsweise positiver, dritter Grenzwert F_K1,min3 festgelegt werden. Für die verbleibenden Fahrgeschwindigkeiten v_x zwischen v_xG1 und V_xG2, d. h. für V_xG1 ≤ v_x ≤ v_xG2, kann für F_K1,min ein Wert zwischen F_K1,min1 und F_K1,min2 festgelegt werden, wobei in diesem Bereich bevorzugt ein linearer Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x bestehen soll. Für Fahrgeschwindigkeiten v_x zwischen v_xG3 und v_xG4, d. h. für v_xG3 ≤ v_x ≤ v_xG4, soll ferner ein Wert für F_K1,min zwischen F_K1,min2 und F_K1,min3 festgelegt werden, wobei auch in diesem Bereich bevorzugt ein linearer Zusammenhang zwischen F_K1,min und v_x bestehen soll.
All die vorgenannten exemplarischen Vorschriften zur Festlegung von F_K1,min stellen dabei auf vorteilhafte Weise sicher, dass eine möglichst sichere Fahrzeugführung ermöglicht wird, bei der nach Möglichkeit kritische Verteilungen der Zug-/Schubkräfte an der Kupplung vermieden werden.
Nachdem vorstehend verschiedene Möglichkeiten zur fahrsituationsabhängigen Festlegung von F_K1,min behandelt wurden, soll nun anhand von 5 nochmals im Speziellen auf das Festlegen der ersten und zweiten Antriebskraft F_A1 und F_A2 unter Berücksichtigung von F_K1,min eingegangen werden. 5 zeigt dazu ein Diagramm zur Veranschaulichung der entsprechenden Festlegung für den Fall einer „Zweierkombination“ mit einer ersten Antriebseinheit 1a am Zugfahrzeug 1 und einer zweiten Antriebseinheit 2a am Anhänger 2. In diesem Zusammenhang soll von der ersten Antriebseinheit 1a die maximale Antriebskraft F_A1max aufgebracht werden können und von der zweiten Antriebseinheit 2a die maximale Antriebskraft F_A2max. Grundsätzlich können mögliche Aufteilungen, d. h. Paarungen, der beiden Antriebskräfte F_A1 und F_A2 innerhalb einer rechteckigen, durch die jeweiligen maximalen Antriebskräfte begrenzten, Fläche (nicht dargestellt) im vorliegenden F_A1-F_A2-Diagramm liegen. Durch die erfindungsgemäße Begrenzung der Kupplungskraft sowie ggf. durch entsprechende Sollwertvorgaben für die gesamte Antriebskraft, d. h. F_A1 + F_A2 = F_A,Soll, wird der zur Festlegung entsprechender Kombinationen von F_A1 und F_A2 verfügbare Raum (Optimierungsraum) jedoch, wie dargestellt, weiter eingeschränkt. In dem mit „I“ markierten Bereich führt der vorstehend ausführlich erörterte fahrsituationsabhängige minimale Kupplungskraftwert dazu, dass zur Einhaltung der entsprechenden Kupplungskraft an der Kupplung nicht alle theoretisch möglichen Wertepaarungen von F_A1 und F_A2 zugelassen sind und sich die, vorliegend lineare, Begrenzung für mögliche Antriebskraftpaarungen ergibt (vgl. hierzu auch die im Zusammenhang mit der Kräftebilanz von 2 hergeleitete Funktion für F_A2). Mit anderen Worten wird durch die Vorgabe eines minimalen Kupplungskraftwert, der nicht unterschritten werden soll, eine Randbedingung bei der Festlegung der Antriebskräfte gefordert, die hier anschaulich durch die entsprechende Begrenzung illustriert wird. In dem mit „II“ markierten Bereich erfüllen alle möglichen Paarungen von F_A1 und F_A2 die Anforderungen durch die Kupplungskraftbegrenzung, wohingegen in dem mit „III“ markierten Bereich vorliegend - lediglich exemplarisch - eine weitere Beschränkung aufgrund einer entsprechenden Sollwertvorgabe, d. h. indem F_A1 + F_A2= F_A,Soll erfüllt sein soll, vorhanden sein soll. Die vorstehend für den Fall von zwei Antriebseinheiten dargestellten Zusammenhänge behalten hierbei auch für Fälle mit drei oder mehr Antriebseinheiten ihre Gültigkeit, wobei sich mögliche Kombinationen der Antriebskraft sodann in einem - graphisch weniger anschaulich darstellbaren - drei oder höher dimensionalen Raum befinden.
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 Ausführungsbeispiele 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 genommenen Ansprüchen
Bezugszeichenliste

1: Zugfahrzeug
1a: Erste Antriebseinheit
2: Anhänger
2a: Zweite Antriebseinheit
3: Weiterer Anhänger
3a: Dritte Antriebseinheit
10: Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016010573 A1 [0002]
DE 102016010574 A1 [0002]
DE 102016010575 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10), aufweisend ein Zugfahrzeug (1) mit zumindest einer ersten, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebseinheit (1a) und einen mit dem Zugfahrzeug (1) verbundenen Anhänger (2) mit zumindest einer zweiten, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebseinheit (2a), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Festlegen einer Untergrenze, F_K1,min, für die Kupplungskraft zwischen Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2); und - Festlegen einer ersten Antriebskraft, F_A1, der zumindest einen ersten Antriebseinheit (1a) und einer zweiten Antriebskraft, F_A2, der zumindest einen zweiten Antriebseinheit (2a) unter Berücksichtigung von F_K1,min; dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit einer, vorzugsweise aktuellen, Fahrsituation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen von F_K1,min zumindest in Abhängigkeit davon erfolgt, ob die Fahrsituation eine Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen von F_K1,min derart erfolgt, dass bei Geradeausfahrt eine niedrigere Kupplungskraft auf das Zugfahrzeug (1) als bei Kurvenfahrt zugelassen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ermitteln zumindest einer die Fahrsituation charakterisierenden Größe, vorzugsweise eine Querbeschleunigung ay, eine Gierrate ̇ψ̇ und/oder eine Fahrgeschwindigkeit v_x; und Festlegen von F_K1,min in Abhängigkeit der zumindest einen die Fahrsituation charakterisierenden Größe.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe eine Querbeschleunigung, a_Y, ist, wobei a) für eine erste Querbeschleunigung, a_Y1, ein kleinerer Wert von F_K1,min festgelegt wird als für eine zweite Querbeschleunigung, a_Y2, wobei a_Y1 < a_Y2 ist; und/oder b) für eine erste Querbeschleunigung, a_Y1, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt wird und für eine zweite Querbeschleunigung, a_Y2, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt wird, wobei a_Y1 < a_Y2 ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe eine Gierrate, ̇̇ψ̇, ist, wobei a) für eine erste Gierrate, ψ̇₁, ein kleinerer Wert von F_K1,min festgelegt wird als für eine zweite Gierrate, ψ̇₂, wobei ψ̇₁ < ψ̇₂ ist; und/oder b) für eine erste Gierrate, ψ̇₁, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt wird und für eine zweite Gierrate, ψ̇₂, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt wird, wobei ψ̇₁ < ψ̇₂ ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine die Fahrsituation charakterisierende Größe eine Fahrgeschwindigkeit v_x ist, wobei a) für eine erste Fahrgeschwindigkeit, v_x1, und eine zweite Fahrgeschwindigkeit, v_x2, ein größerer Wert von F_K1,min festgelegt wird als für eine dazwischenliegende dritte Fahrgeschwindigkeit, v_x3; und/oder b) für eine erste Fahrgeschwindigkeit, v_x1, und eine zweite Fahrgeschwindigkeit, v_x2, ein positiver Wert von F_K1,min festgelegt wird und für eine dazwischenliegende dritte Fahrgeschwindigkeit, v_x3, ein negativer Wert von F_K1,min festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen von F_A1 und F_A2 auf Grundlage einer Längskräftebilanz erfolgt, wobei die Längskräftebilanz an der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10) auftretende Kräfte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskräftebilanz a) eine Luftwiderstandskraft am Zugfahrzeug, F_L1, und/oder eine Luftwiderstandskraft am Anhänger, F_L2, umfasst; und/oder b) eine Rollwiderstandskraft, F_R1, am Zugfahrzeug und/oder eine Rollwiderstandskraft, F_R2, am Anhänger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9b, gekennzeichnet durch ein Bestimmen eines Rollwiderstandsbeiwerts zwischen dem Zugfahrzeug (1) und der Fahrbahn und/oder dem Anhänger (2) und der Fahrbahn.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10) einen mit dem Anhänger (2) verbundenen weiteren Anhänger (3) mit zumindest einer dritten, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebseinheit (3a), umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Festlegen einer Untergrenze, F_K2,min, für die Kupplungskraft zwischen dem Anhänger (2) und dem weiteren Anhänger (3) in Abhängigkeit der Fahrsituation; und - Festlegen einer dritten Antriebskraft, F_A3, der zumindest einen dritten Antriebseinheit (3a); wobei das Festlegen von F_A1, F_A2, und F_A3 unter Berücksichtigung von F_K1,min und F_K2,min erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (2) ein Dolly und der weitere Anhänger (3) ein Auflieger ist.
Steuervorrichtung zur Antriebssteuerung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination (10), die eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Fahrzeug, vorzugsweise ein Zugfahrzeug, aufweisend eine Steuervorrichtung nach Anspruch 13.