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DE102017007289B4 - Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug und einem an das Kraftfahrzeug angekoppelten Anhänger - Google Patents

Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug und einem an das Kraftfahrzeug angekoppelten Anhänger Download PDF

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DE102017007289B4
DE102017007289B4 DE102017007289.2A DE102017007289A DE102017007289B4 DE 102017007289 B4 DE102017007289 B4 DE 102017007289B4 DE 102017007289 A DE102017007289 A DE 102017007289A DE 102017007289 B4 DE102017007289 B4 DE 102017007289B4
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Germany
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combination
trailer
pivot point
steering
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Magnus Rau
Steffen Wagner
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Abstract

Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns (20), welches ein Kraftfahrzeug (1) mit einem mittels eines Handlenkrads (8) steuerbaren Vorderachslenkung (7) und mit einer aktiv steuerbaren Hinterachslenkung (9) sowie einen an das Kraftfahrzeug (1) angekoppelten, mit wenigstens einer Achse aufweisenden, Anhänger (21) umfasst, undgemäß dem Verfahren während der Rückwärtsfahrt des Gespanns (20) die Vorderräder (3) des Kraftfahrzeugs (1) mittels der Vorderachslenkung (7) und die Hinterräder (6) mittels der Hinterachslenkung (9) gleichsinnig eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine kurvenförmige Trajektorie (13) befährt, und infolge eines Einschlag des Handlenkrads (8) nach rechts durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) sowohl die Vorderräder (3) als auch die Hinterräder (6) nach rechts eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine Rechtskurve befährt, und infolge eines Einschlag des Handlenkrads (8) nach links durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) sowohl die Vorderräder (3) als auch die Hinterräder (6) nach links eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine Linkskurve befährt,dadurch gekennzeichnet, dasswährend dem Befahren der kurvenförmige Trajektorie (13) ein momentaner Drehpunkt (14) des Kraftfahrzeugs (1) um seine Hochachse (H) als Regelgröße auf eine bezüglich der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1) konstante Position geregelt wird, wobei der Drehpunkt (14) als derjenige Punkt auf der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1) definiert ist, in welchem die momentane Quergeschwindigkeit (vq) des Gespanns (20) bei der Kurvenfahrt einen Null-Wert aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein solches Gespann, wobei das Kraftfahrzeug eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung umfasst, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
  • Kraftfahrzeuge mit einer aktiv steuerbaren Hinterachslenkung erlauben eine Manipulation der Giergeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Verstellen des in den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs eingestellten, sogenannten Lenkwinkels. Das Rückwärtsfahren eines Gespanns aus einem solchen Kraftfahrzeug und einem gelenkig an das Kraftfahrzeug gekoppelten Anhänger, insbesondere wenn rückwärts eine Kurve durchfahren werden soll, stellt den durchschnittlichen Fahrzeugführer vor erhebliche Anforderungen. Als oftmals herausfordernd bei der Steuerung des Gespanns erweist sich dabei, dass das Kraftfahrzeug zwar der Richtung des mittels des Handlenkrads eingestellten Lenkeinschlags folgt. Jedoch bewegt sich der gelenkig mit dem Kraftfahrzeug verbundene Anhänger zu Beginn der Rückwärtsfahrt bzw. bei einem Richtungswechsel in der Regel genau in die entgegengesetzte Richtung. Dies stellt den Fahrer vor erhebliche Anforderungen, da er das Handlenkrad stets invers, also entgegengesetzt zur gewünschten Fahrtrichtung des Anhängers einschlagen muss.
  • Vor diesem Hintergrund offenbart die DE 10 2008 004 160 A1 ein gattungsgemäßes Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger. In den Rädern der Vorderachse und in den Rädern der Hinterachse können dabei unterschiedliche Lenkwinkel eingestellt werden.
  • Die DE 10 2008 004 159 A1 offenbart ein Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger, bei welchem zur Unterstützung des Fahrers zumindest bei einem lenkbaren Rad einer Vorderachse über eine Lenkeinrichtung ein Lenkwinkel eingestellt wird. In Abhängigkeit von diesem Lenkwinkel wird wiederum an der Hinterachse des Fahrzeugs ein Unterstützung-Lenkwinkel eingestellt, der dazu dient, die Lenkbewegungen des Fahrers zu unterstützen, sodass dieser das Gespann einfach und sicher durch eine Kurve rückwärtsfahren kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Verfahren zum Unterstützen von Rückwärtsfahrten eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug und einem Anhänger, insbesondere bei Kurvenfahrten, neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere soll ein Verfahren geschaffen werden, welches dem Fahrer das Lenken des Gespanns beim Rückwärtsfahren entlang einer kurvenförmigen Trajektorie erleichtert.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Grundgedanke der Erfindung ist demnach, beim Rückwärtsfahren eines Gespanns und Kraftfahrzeug und Anhänger entlang einer kurvenförmigen Trajektorie die Vorderräder des Kraftfahrzeugs mittels der Vorderachslenkung und die Hinterräder jeweils mittels einer Hinterachslenkung gleichsinnig einzuschlagen. Selbstredend ist hierfür Voraussetzung, dass die Hinterräder mittels der aktiv steuerbaren Hinterachslenkung verstellbar sind.
  • Mittels des erfindungsgemäßen gleichsinnigen Einschlagens von Vorder- und Hinterrädern wird ein sogenanntes Einknicken des gelenkig mit dem Kraftfahrzeug verbunden Anhängers bewirkt. Dies hat zur Folge, dass sich das Gespann aus Kraftfahrzeug und Anhänger in die gewünschte Richtung bewegt und einer kurvenförmige Trajektorie folgt. Eine Drehung des Handlenkrads nach rechts, also im Uhrzeigersinn, durch den Fahrer, bewirkt somit, dass beim Rückwärtsfahren eine Rechtskurve durchfahren wird. Entsprechend bewirkt eine Drehung des Handlenkrads nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn, dass von dem Gespann aus Kraftfahrzeug und Anhänger eine Linkskurve durchfahren wird. Ein derartiger Zusammenhang zwischen der mittels des Handlenkrads eingegebenen Bewegungsrichtung des Gespanns und der tatsächlich befahrenen, kurvenförmigen Trajektorie erweist sich als besonders intuitiv und erleichtert dem Fahrer des Gespanns das Befahren einer Kurve.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt das Rückwärtsfahren eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug, welches eine mittels eines Handlenkrads steuerbare Vorderachslenkung und eine mittels einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung aktiv steuerbare Hinterachslenkung aufweist, und einem an das Kraftfahrzeug angekoppelten, vorzugsweise einachsigen, Anhänger.
  • Das Verfahren kommt zum Einsatz, wenn das Gespann während der Rückwärtsfahrt einer kurvenförmigen Trajektorie folgen soll. Bei einem Einschlag des Handlenkrads im Uhrzeigersinn durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs werden sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder nach rechts eingeschlagen, so dass das Gespann bei der Rückwärtsfahrt eine Rechtskurve durchläuft. Bei einem Einschlag des Handlenkrads entgegen dem Uhrzeigersinn durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs werden sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder nach links eingeschlagen, so dass das Gespann bei der Rückwärtsfahrt eine Linkskurve durchläuft. Somit ist es dem Fahrer auf intuitive Weise möglich, dass Gespann bei der Rückwärtsfahrt in die gewünschte(n) Richtung(en) zu steuern.
  • Erfindungsgemäß wird während dem Befahren der kurvenförmigen Trajektorie ein momentaner Drehpunkt des Kraftfahrzeugs um seine Hochachse als Regelgröße auf eine bezüglich der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs konstante Position geregelt, wobei der Drehpunkt als derjenige Punkt auf der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs definiert ist, in welchem die momentane Quergeschwindigkeit bei der Kurvenfahrt einen Null-Wert aufweist. Die „Konstanthaltung“ des Drehpunkts erfolgt bei dieser Variante im Sinne einer Regelung der Position des Drehpunkts auf der Mittellängsachse als Regelgröße. Als Stellgröße eines solchen Regelkreises kann die momentane Giergeschwindigkeit sowie die Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder des gesamten Gespanns herangezogen werden. Diese Stellgrößen können beim erfindungsgemäßen Verfahren durch entsprechende Ansteuerung einer aktiven Hinterachslenkung des Kraftfahrzeugs variiert werden, so dass sich der in den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs eingestellte momentan hintere Lenkwinkel ändert, was wiederum eine Änderung der Position des Drehpunkts auf der Mittellängsachse bewirkt. Die Ansteuerung der Hinterachslenkung erfolgt dabei typischerweise mit Hilfe einer im Kraftfahrzeug verbauten Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die als herkömmliches Steuergerät ausgebildet sein und auch andere, im Zusammenhang mit der Steuerung der Hinterachslenkung wichtige Funktionalitäten bereitstellen kann. Das mit der vorangehend beschrieben Regelung der Drehpunkt-Position einhergehende Fahrverhalten des Gespanns wird vom Fahrer des Gespanns als besonders angenehm und intuitiv, also „nachvollziehbar“ empfunden, so dass der Fahrer das Gespann als besonders einfach steuerbar wahrnimmt.
  • Besonders bevorzugt kann die Position des Drehpunkts ein Anhänger-Kupplungspunkt sein, in welchem eine Anhängerdeichsel des Anhängers gelenkig mit einer Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Diese Position des Drehpunkts ermöglicht ein agiles Bewegen des Gespanns entlang der kurvenförmigen Trajektorie.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Position des Drehpunkts vor dem Anhänger-Kupplungspunkt auf der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet. Auf diese Weise kann die Agilität des Gespanns erhöht werden, was insbesondere das Durchfahren von Kurben mit starker Krümmung erleichtert.
  • Alternativ dazu kann die Position des Drehpunkts vor dem Anhänger-Kupplungspunkt auf der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die damit einhergehende Herabsetzung der Agilität erleichtert die Steuerung des Gespanns insbesondere dann, wenn es von einem Fahrer mit relativ geringer Fahrpraxis bei der Steuerung eines Gespanns aus Kraftfahrzeug und Anhänger geführt wird.
  • Zweckmäßig kann die Position der Regelgröße, also typischerweise während der Rückwärtsfahrt definiert, vorzugsweise auf der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs, verschoben werden. Dies erlaubt eine situationsbedingte Anpassung der Agilität des Gespanns während der Rückwärtsfahrt.
  • Zweckmäßig können die Hinterräder zeitlich versetzt zu den Vorderrädern gleichsinnig eingeschlagen werden. Dies erlaubt einen flexiblen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere, nachdem bereits begonnen wurde, eine Kurve rückwärts zu durchfahren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Regelung der Position des Drehpunkts durch Anpassung eines mittels der aktiv steuerbaren Hinterachslenkung einstellbaren momentanen hinteren Lenkwinkels der Hinterräder des Kraftfahrzeugs. Diese Maßnahme erlaubt eine präzise Anpassung des tatsächlichen Ist-Werts der Position des Drehpunkts an den im Zuge der Regelung vorgegebenen, konstanten Soll-Wert.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird zur Bestimmung eines momentanen Ist-Wertes des Drehpunkts auf der Mittellängsachse die momentane Giergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt und ausgewertet. Dies kann mithilfe eines serienmäßig im Kraftfahrzeug verbauten Gierratensensors geschehen. Die separate Bereitstellung eines solchen Gierratensensors im Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit entfallen. Daraus ergeben sich Kostenvorteile bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird zur Bestimmung eines momentanen Ist-Wertes des Drehpunkts auf der Mittellängsachse die momentane Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt und ausgewertet. Dies kann mithilfe eines oder mehrerer serienmäßig im Kraftfahrzeug verbauten Geschwindigkeitssensoren geschehen. Die separate Bereitstellung eines solchen Geschwindigkeitssensors im Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit entfallen. Auch daraus ergeben sich Kostenvorteile bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs.
  • Besonders bevorzugt erfolgt die Regelung der momentanen Position des Drehpunkts des Drehpunkts entlang der Mittellängsachse durch aktive Änderung der momentanen Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder des Gespanns mittels der aktiven Hinterachslenkung.
  • Besonders bevorzugt kann zur Änderung der vom Gespann während der Kurvenfahrt befahrenen Trajektorie mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung die momentane Giergeschwindigkeit und/oder die momentane Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs geändert werden. Auf diese Weise kann die vom Gespann während der Kurvenfahrt befahrene Trajektorie dynamisch geändert und aktuellen Erfordernissen angepasst werden, ohne dass dadurch die erfindungswesentliche Regelung der Drehpunkt-Position beeinträchtigt würde.
  • Ein erfindungsgemäßes Gespann umfasst ein Kraftfahrzeug und einen an das Kraftfahrzeug angekoppelten Anhänger. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung, welche zur Durchführung des vorangehend vorgestellten Verfahrens eingerichtet/programmiert ist. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Gespann aus Kraftfahrzeug und Anhänger. Das Kraftfahrzeug des Gespanns umfasst eine Vorderachslenkung, mittels welcher durch Betätigung eines im Kraftfahrzeug vorhandenen Handlenkrads ein momentaner Lenkwinkel der Vorderräder des Kraftfahrzeugs einstellbar ist. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug eine Hinterachslenkung, mittels welcher von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ein momentaner hinterer Lenkwinkel der beiden Hinterräder des Kraftfahrzeugs einstellbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist auch der Anhänger eine verstellbare Achslenkung auf, die mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeugs verstellbar ist. Dies erlaubt es, die Räder des Anhängers mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung gleichsinnig oder gegensinnig zu den Hinterrädern und Vorderrädern des Kraftfahrzeugs einzuschlagen. Auf diese Weise wird die Agilität des Gespanns aus Kraftfahrzeug und Anhänger zusätzlich erhöht.
  • Weitere wichtige Anwendungen 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 Anwendungen 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.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch:
    • 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Gespanns aus Kraftfahrzeug und Anhänger in einer Draufsicht,
    • 2 das Gespann der 1 in schematischer, stark vereinfachter Darstellung bei der Rückwärtsfahrt entlang einer kurvenförmigen Trajektorie.
  • 1 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Gespanns 20 aus Kraftfahrzeug 1 und Anhänger 21 in einer Draufsicht. Die 2 zeigt das Gespann der 1 in schematischer, stark vereinfachter Darstellung bei der Rückwärtsfahrt entlang einer kurvenförmigen Trajektorie 13. Das Befahren dieser Trajektorie 13 rückwärts ist in 2 durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 26 angedeutet. Das Gespann 20 durchfährt im Beispielszenario also rückwärts eine Rechtskurve.
  • Gemäß 1 umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen in 1 nur grobschematisch dargestellten Fahrzeugrahmen 2 sowie Vorderräder 3 und Hinterräder 4. Wie die Draufsicht der 2 erkennen lässt, sind die Vorderräder 3 an einer Vorderachse 5 des Kraftfahrzeugs 1 und die Hinterräder 4 an einer Hinterachse 6 des Kraftfahrzeugs angeordnet. An der Vorderachse 5 ist eine Vorderachslenkung 7 ausgebildet, die in 1 nur grobschematisch angedeutet ist. Mittels der Vorderachslenkung 7 kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 durch Betätigung eines ebenfalls nur schematisch angedeuteten Handlenkrads 8 den aktuellen Lenkwinkel der Vorderräder 3 einstellen bzw. verstellen. An der Hinterachse 6 ist eine aktive Hinterachslenkung 9 ausgebildet, mittels welcher der momentane hintere Lenkwinkel der beiden Hinterräder 4 des Kraftfahrzeugs 1 einstellbar ist. Die aktive Hinterachslenkung 9 wird von einer im Kraftfahrzeug 1 vorgesehenen Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 gesteuert, die als herkömmliches Steuergerät ausgebildet sein kann.
  • Der Anhänger 21 ist im Beispielszenario einachsig ausgebildet. Eine Anhängerdeichsel 23 des Anhängers 21 ist in einem Anhänger-Kupplungspunkt 22 gelenkig mit einer am Kraftfahrzeug 1 vorgesehenen Anhängerkupplung 24 verbunden. Die im Kraftfahrzeug vorgesehene Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 kann eine Steuerungseinheit 11 und eine Speichereinheit 12 umfassen, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines geeigneten Algorithmus und als Computerprogrammcode abgelegt ist, sodass die Steuerungseinheit 11 das erfindungsgemäße Verfahren während der Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs ausführen kann.
  • Wie 2 erkennen lässt, werden im Zuge der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Vorderräder 3 des Kraftfahrzeugs 1 mittels der Vorderachslenkung 7 und die Hinterräder 4 des Kraftfahrzeugs 1 während der Rückwärtsfahrt des Gespanns 20 durch entsprechende Ansteuerung der Hinterachslenkung 9 durch das Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 gleichsinnig eingeschlagen, so dass das Gespann 20 aus Kraftfahrzeug 1 und Anhänger 21 eine kurvenförmige Trajektorie 13 durchläuft.
  • Im Beispiel der 2 werden die Vorderräder 3 durch Betätigung des Handlenkrads 8 im Uhrzeigersinn nach rechts eingeschlagen. Dies wird von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung erkannt. Durch Betätigung eines entsprechenden, mit der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 zusammenwirkenden Eingabeelements, etwa in der Art eines Tastschalters, durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren gestartet. Denkbar ist es, das Verfahren nur zu beginnen, wenn das Gespann 20 bei Betätigung des Betätigungselements eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit wie beispielsweise 10 km/h nicht überschreitet. Im Zuge des Verfahrens werden durch entsprechende Ansteuerung der Hinterachslenkung 9 mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 die Hinterräder 4 gleichsinnig zu den Vorderrädern 3, also ebenfalls nach rechts, eingeschlagen. In der Folge wird der Anhänger 21 gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 eingeknickt, so dass das Gespann 20 rückwärts (vgl. Pfeil 26) eine Rechtskurve befährt. In analoger Weise werden bei einem Betätigen des Handlenkrads 8 in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn (nicht gezeigt) durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 sowohl die Vorderräder 3 als auch die Hinterräder 4 nach links eingeschlagen, so dass das Gespann 20 rückwärts eine Linkskurve durchläuft (nicht gezeigt). Durch das gleichsinnige Einschlagen der Vorderräder 3 und der Hinterräder 4 wird erreicht, dass der Anhänger 21 gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 „einknickt“ und in der Folge das Gespann 20 in die mittels des Handlenkrads 8 eingestellte Fahrtrichtung - im Beispielszenario nach rechts - bewegt wird. Ein Rechtseinschlag des Handlenkrads 8 bewirkt also eine Rechtskurve des Gespanns 20 beim Rückwärtsfahren. Ein Linkseinschlag des Handlenkrads 8 bewirkt entsprechend eine Linkskurve des Gespanns 20 beim Rückwärtsfahren. Im weiteren Verlauf der Kurvenfahrt entlang der Trajektorie 13 kann der gleichsinnige Einschlag von Vorderrädern 3 und Hinterrädern 4 durch ein gegensinniges Einschlagen der Hinterräder 4 relativ zu den Vorderrädern 3 ersetzt werden, um sicherzustellen, dass das Gespann die kurvenförmige Trajektorie 13 nicht verlässt.
  • Bei der in den Figuren gezeigten Kurvenfahrt entlang der Trajektorie 13 kann gemäß den 1 und 2 ein Drehpunkt 14 des Gespanns 20 um seine Hochachse H als Regelgröße auf eine bezüglich der Mittellängsachse M des Kraftfahrzeugs 1 konstante Position geregelt werden. Der Drehpunkt 14 ist dabei als derjenige Punkt auf der Mittellängsachse M des Kraftfahrzeugs 1 oder des Gespanns 20 definiert, in welchem die momentane Quergeschwindigkeit vq des Gespanns 20 bei der Kurvenfahrt einen Null-Wert aufweist. Durch den Drehpunkt 14 ist also eine momentane Gierachse G entlang der Hochrichtung H des Kraftfahrzeugs 1 bzw. des Gespanns 20 festgelegt, um welche das Gespann 20 eine Drehbewegung ausführt. Um die Position des Drehpunktes 14 konstant zu halten, ist es zunächst erforderlich, den momentanen Ist-Wert des Drehpunkts 14 auf der Mittellängsachse M zu ermitteln. Dies kann durch Auswertung der momentanen Quergeschwindigkeit vq und der momentanen Giergeschwindigkeit d/dt Ψ des Gespanns 20 geschehen. Hierzu kann das Kraftfahrzeug 1 einen Gierratensensor (nicht gezeigt) zur Bestimmung der momentanen Giergeschwindigkeit d/dt Ψ des Kraftfahrzeugs 1 und/oder einen Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) zur Bestimmung der momentanen Quergeschwindigkeit vq des Kraftfahrzeugs 1 quer zur Mittellängsachse M umfassen. Um die Position des Drehpunkts 14 konstant zu halten, wird der mittels der aktiven Hinterachslenkung 9 einstellbare hintere Lenkwinkel der beiden Hinterräder 4 von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 entsprechend angepasst.
  • Beispielsweise kann diese Position des Drehpunkts 14 der Anhänger-Kupplungspunkt 22 sein (vgl. 2). Zur Steigerung der Agilität des Gespanns 20 kann die Position des Drehpunkts 14 durch entsprechende Ansteuerung der Hinterachslenkung 9 auch hinter den Anhänger-Kupplungspunkt 22 verschoben werden. Dieser Drehpunkt 14 ist in 2 zusätzlich mit dem Bezugszeichen 14.1 bezeichnet. Soll die Agilität des Gespanns 20 herabgesetzt werden, so kann der Drehpunkt 14 durch entsprechende Ansteuerung der Hinterachslenkung 9 auf der Mittellängsachse M vor den Anhänger-Kupplungspunkt 22 verschoben werden. Dieser Drehpunkt 14 ist in 2 zusätzlich mit dem Bezugszeichen 14.2 bezeichnet. Während der Rückwärtsfahrt muss die Position des Drehpunkts 14 nicht zwingend an derselben Position verbleiben, sondern kann auch gezielt variiert werden. Insbesondere eine Verschiebung entlang der Mittellängsachse M ist denkbar.
  • Das gleichsinnige Einschlagen der Vorderräder 3 und der Hinterräder 4 kann gleichzeitig, aber auch zeitlich versetzt zueinander erfolgen. In letzterem Fall werden die Hinterräder 4 bevorzugt zeitlich nach den Vorderrädern 3 gleichsinnig zu diesen eingeschlagen. Bevorzugt werden die Hinterräder 4 gleichsinnig zu den Vorderrädern 3 eingeschlagen, wenn durch eine entsprechende Betätigung des Handlenkrads 8 durch den Fahrer in dem Gespann 20 ein Richtungswechsel veranlasst wird.
  • Wie 2 erkennen lässt, kann auch der Anhänger 21 eine verstellbare Achslenkung 27 aufweisen, die mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden kann. Dies erlaubt es, die Räder 28 des Anhängers 21 gleichsinnig oder gegensinnig zu den Hinterrädern 4 und den Vorderrädern 3 des Kraftfahrzeugs 1 einzuschlagen. Auf diese Weise kann die Agilität des Gespanns 20 aus Kraftfahrzeug 1 und Anhänger 21 weiter verbessert werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns (20), welches ein Kraftfahrzeug (1) mit einem mittels eines Handlenkrads (8) steuerbaren Vorderachslenkung (7) und mit einer aktiv steuerbaren Hinterachslenkung (9) sowie einen an das Kraftfahrzeug (1) angekoppelten, mit wenigstens einer Achse aufweisenden, Anhänger (21) umfasst, und gemäß dem Verfahren während der Rückwärtsfahrt des Gespanns (20) die Vorderräder (3) des Kraftfahrzeugs (1) mittels der Vorderachslenkung (7) und die Hinterräder (6) mittels der Hinterachslenkung (9) gleichsinnig eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine kurvenförmige Trajektorie (13) befährt, und infolge eines Einschlag des Handlenkrads (8) nach rechts durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) sowohl die Vorderräder (3) als auch die Hinterräder (6) nach rechts eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine Rechtskurve befährt, und infolge eines Einschlag des Handlenkrads (8) nach links durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) sowohl die Vorderräder (3) als auch die Hinterräder (6) nach links eingeschlagen werden, so dass das Gespann (20) rückwärts eine Linkskurve befährt, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Befahren der kurvenförmige Trajektorie (13) ein momentaner Drehpunkt (14) des Kraftfahrzeugs (1) um seine Hochachse (H) als Regelgröße auf eine bezüglich der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1) konstante Position geregelt wird, wobei der Drehpunkt (14) als derjenige Punkt auf der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1) definiert ist, in welchem die momentane Quergeschwindigkeit (vq) des Gespanns (20) bei der Kurvenfahrt einen Null-Wert aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Drehpunkts (14) ein Anhänger-Kupplungspunkt (22) ist, in welchem eine Anhängerdeichsel (23) des Anhängers (21) gelenkig mit einer Anhängerkupplung (24) des Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Drehpunkts (14) vor oder hinter dem Anhänger-Kupplungspunkt (22) auf der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1) bzw. deren Verlängerung angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Drehpunkts (14) während der Rückwärtsfahrt, vorzugsweise auf der Mittellängsachse (M) des Kraftfahrzeugs (1), durch Verstellen der Hinterachslenkung (9) aktiv verschoben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterräder (6) zeitlich versetzt zu den Vorderrädern (3) gleichsinnig eingeschlagen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterräder (6) gleichsinnig zu den Vorderrädern (3) eingeschlagen werden, wenn durch entsprechende Betätigung des Handlenkrads (8) ein Richtungswechsel veranlasst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Regelung der Position des Drehpunkts (14) durch Anpassung eines mittels der aktiv steuerbaren Hinterachslenkung (9) einstellbaren momentanen hinteren Lenkwinkels der Hinterräder (4) des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Bestimmung eines momentanen Ist-Wertes des Drehpunkts (14) auf der Mittellängsachse (M) die momentanen Giergeschwindigkeit (d/dt Ψ) des Kraftfahrzeugs (1) oder des Gespanns (20) ausgewertet wird, und/oder dass - zur Bestimmung eines momentanen Ist-Wertes des Drehpunkts (14) auf der Mittellängsachse (M) die momentanen Quergeschwindigkeit (vq) des Kraftfahrzeugs (1) oder des Gespanns (20) ausgewertet wird.
  9. Gespann (20), umfassend ein Kraftfahrzeug (1) und einen an das Kraftfahrzeug (1) angekoppelten Anhänger (21), - wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung (10) umfasst, welche zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet/programmiert ist, - wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Vorderachslenkung (7), mittels welcher durch Betätigung eines im Kraftfahrzeug (1) vorhandenen Handlenkrads (8) ein momentaner vorderer Lenkwinkel der Vorderräder (3) des Kraftfahrzeugs (1) einstellbar ist, und eine Hinterachslenkung (9) umfasst, mittels welcher von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung (10) ein momentaner hinterer Lenkwinkel der beiden Hinterräder (4) des Kraftfahrzeugs (1) einstellbar ist.
  10. Gespann (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Anhänger (21) eine verstellbare Achslenkung (27) aufweist, die mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung (10) des Kraftfahrzeugs (1) steuerbar ist.
DE102017007289.2A 2017-08-01 2017-08-01 Verfahren zum Rückwärtsfahren eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug und einem an das Kraftfahrzeug angekoppelten Anhänger Active DE102017007289B4 (de)

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