DE19834752A1

DE19834752A1 - Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern

Info

Publication number: DE19834752A1
Application number: DE19834752A
Authority: DE
Inventors: Uwe Paul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2018-08-02
Also published as: DE19745188A1; DE19834752C2

Description

Die Erfindung "Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraft fahrzeugen mit Anhängern" - kurz Rückfahrregelung - betrifft eine Vorrich tung zur Regelung der Rückwärtsfahrt entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ihr liegt der Gedanke zugrunde, daß ein Zugfahrzeug mit An hänger stabil rückwärts um eine Kurve fährt, wenn Lenkeinschlag und Po sition von Zugfahrzeug und Anhänger zueinander dieselben Werte anneh men, wie beim Durchfahren derselben Kurve vorwärts.

In der Druckschrift 34 30 074 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Lenkbewegung mechanisch von der Zugmaschine auf die lenkbare Achse des Anhängers übertragen wird. Die Druckschrift 35 38 338 be schreibt eine Einrichtung, bei der die lenkbare Achse des Anhängers nach vorgegebenen elektrischen Sollwerten bewegt wird. Und nach 23 39 600 wird der Einschlagwinkel der gelenkten Räder des Zugfahrzeuges anhand von gemessenen Winkeln errechnet.

Bei den drei aufgeführten Vorrichtungen sind entsprechende Anbauteile an ein- und/oder zweiachsigen Anhängern erforderlich. Demgegenüber liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geregelte Rückwärtsfahrt oh ne Zusatzausstattung der Anhänger möglich zu machen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs l gelöst. Zweckmäßige Ausgestal tungen dazu sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dadurch, daß die Anhänger nicht mit Zusatzeinrichtungen ausgestattet wer den müssen und keine Signalübertragung zwischen Anhänger und Zugfahr zeug erforderlich ist, ergeben sich folgende Hauptvorteile: Erstens können alle existierenden Anhänger mit dem System zusammenarbeiten. Zweitens besteht keine Notwendigkeit, daß sich verschiedene Hersteller von Zug fahrzeugen und Anhängern auf einen gemeinsamen Standard einigen müs sen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es soll sich um eine Zugmaschine mit zweiachsigem Anhänger handeln, bei der die relative Positionsbestimmung von Zugfahrzeug zu Anhänger durch eine außermittige Abstandsmessung per Ultraschall an zwei Punkten erfolgt (Fig. 1, 1 ₁ und 1 ₂. Der Einschlagwinkel (Fig. 1, α) der gelenkten Räder wird durch ein Potentiometer in eine elektrische Spannung umgesetzt, die Geschwindigkeit (v) wird von vorhandenen Sensoren abgegriffen. Die Ab stände, der Winkel und die Geschwindigkeit werden digitalisiert und einer Mikroprozessorschaltung mit nichtflüchtigem Speicher zugeführt (Fig. 2, 1 ₁, 1 ₂, α und v). Der Kurvenradius wird durch ein Potentiometer vorgegeben und ebenfalls der Mikroprozessorschaltung zugeführt und digitalisiert (Fig. 2, β). Über einen analogen Ausgang wird die modifizierte Servolen kung angesteuert (Fig. 2, x). Kuppelt der Fahrer einen Anhänger an, betä tigt er den Reset-Taster und fährt anschließend wie gewohnt vorwärts. Die Rückfahrregelung speichert nun in kurzen Zeitabständen den Einschlag winkel der gelenkten Räder des Zugfahrzeugs (α) und die relative Position von Zugfahrzeug zu Anhänger (1 ₁ und 1 ₂) und die Geschwindigkeit (v) beim Einlenken in eine Kurve, bei Kurvenfahrt mit konstantem Radius und beim Auslenken aus einer Kurve. Für eine geregelte Rückwärtsfahrt müssen sich Zugfahrzeug und Anhänger in einer stabilen Ausgangsposition befinden, d. h. die aktuellen Werte von 1 ₁ und 1 ₂ müssen gespeicherten Werten entspre chen. Der Fahrer stellt nun eine schwache oder starke, links- oder rechts seitige Kurvenkrümmung mit dem Potentiometer mit Mittelstellung ein und fährt rückwärts; siehe hierzu Fig. 3. Die Rückfahrregelung wird mit Ein legen des Rückwärtsganges aktiviert. Ein maximaler Potentiometeraus schlag nach rechts bedeutet, daß die Rückfahrregelung mit dem größten gespeicherten Einschlagwinkel der gelenkten Räder (α) für Kurvenfahrt nach rechts arbeiten soll u.s.w. Nun müssen die Werte für eine entspre chende Vorwärtskurvenfahrt im Speicher gesucht werden. Eine Kurve mit einem bestimmten Radius kann schnell und langsam durchfahren werden. Bei schneller Fahrt muß schneller eingelenkt werden. Dies muß bei den Lenkwinkel- und Abstandsänderungen berücksichtigt werden. Wird der Lenkwinkel für Vor- und Rückwärtsfahrt in gleichbleibenden Zeitabständen Δt gemessen, so gilt Δα_rück = Δα.(v_rück : v). Die Erfassung der Änderung erfolgt durch die Messung in gleichbleibenden Zeitabständen (Δt). Gleiches gilt für die Längenmessungen: Δ1_rück = Δ1.(v_rück : v). Die Rückfahrregelung steuert nun die Servolenkung so an, daß die gelenkten Räder für jede Zeiteinheit Δt den errechneten Lenkwinkel α_rück annehmen. Beginnt der Anhänger einer zu stark gekrümmten Bahn zu folgen, so müssen die ge lenkten Räder des Zugfahrzeugs etwas weniger eingeschlagen werden, be ginnt der Anhänger einer zu schwach gekrümmten Bahn zu folgen, so müs sen die gelenkten Räder etwas stärker eingeschlagen werden. Diese Rege lung erfolgt über die errechneten und gemessenen Werte für 1 _1rück, 1 _2rück, 1 ₁ und 1 ₁. Ändert der Fahrer die Potentiometereinstellung, beginnt der Vor gang von Neuem. Fährt der Fahrzeugzug geradeaus rückwärts (Potentiometer in Mittelstellung), so ist α_rück = 0 und 1 _1rück = 1 _2rück. Für Fahrten ohne Anhänger ist die Rückfahrregelung abschaltbar.

Das beschriebene Verfahren ist für einachsige Anhänger identisch. Die Position von Zugfahrzeug und Anhänger zueinander kann auch über eine Winkelmessung in der Anhängerkupplung erfolgen. Zur Sicherheit werden Kupplung, Brems- und Gaspedal vom Fahrer betätigt.

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung der Rückwärtsfahrt von Kraftfahrzeugen mit Anhängern, dadurch gekennzeichnet, daß bei der stabilen Vorwärtskur venfahrt in kurzen, gleichbleibenden Zeitabständen der Einschlagwinkel der gelenkten Räder des Zugfahrzeuges, die dazugehörige relative Posi tion von Zugfahrzeug zu Anhänger und die dazugehörige Geschwindig keit erfaßt und gespeichert werden und daß bei der geregelten Rück wärtsfahrt der Einschlagwinkel der gelenkten Räder anhand der gespei cherten Werte so geregelt wird, daß der Fahrzeugzug einen vom Fahrer vorgegebenen Kurvenradius einnimmt und stabil folgt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsbe stimmung von Zugfahrzeug zu Anhänger durch eine außermittige Ab standsmessung an mindestens einem Punkt erfolgt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsbe stimmung von Zugfahrzeug zu Anhänger durch eine Winkelmesung in der Anhängekupplung erfolgt.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der gelenkten Räder des Zugfahrzeuges über eine modifizierte Servolen kung erfolgt.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem An hängerwechsel der Speicherinhalt durch einen Taster gelöscht werden kann.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabe des Kurvenradius durch ein Potentiometer mit Mittelstellung erfolgt.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit Einlegen des Rückwärtsganges aktiviert wird.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung abschaltbar ist.