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EP4373730A1 - Compensation apparatus for compensating trailer sway of a vehicle trailer for a towing vehicle - Google Patents

Compensation apparatus for compensating trailer sway of a vehicle trailer for a towing vehicle

Info

Publication number
EP4373730A1
EP4373730A1 EP22738497.1A EP22738497A EP4373730A1 EP 4373730 A1 EP4373730 A1 EP 4373730A1 EP 22738497 A EP22738497 A EP 22738497A EP 4373730 A1 EP4373730 A1 EP 4373730A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yaw rate
vehicle
signal
angle
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22738497.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dominik Vogt
Eric Leblanc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP4373730A1 publication Critical patent/EP4373730A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Definitions

  • the present approach relates to a compensating device for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle.
  • WO 2006/000578 A1 describes a method for stabilizing a towing vehicle.
  • the present approach creates an improved compensation device for compensating a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle, an improved method for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle and a rear axle steering system according to the main claims.
  • Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.
  • a trailer vibration of a vehicle trailer can be detected particularly reliably and prevented or at least reduced using a rear-axle steering device of a towing vehicle.
  • a compensation device for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle has a read-in interface and a compensation device.
  • the read-in interface is designed to read in a vehicle yaw rate signal that represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle.
  • the compensation device is designed to determine an overlay angle for overlaying a rear axle steering angle of the towing vehicle if at least the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or to output the overlay angle as an overlay angle signal to a rear axle steering device of the towing vehicle , to allow compensation for trailer sway.
  • the vehicle trailer When using a towing vehicle with a vehicle trailer, depending on the load and other influences such as vehicle speed, side wind, length of the vehicle combination, etc., the vehicle trailer may swing or sway.
  • the swinging can have a negative effect on the driving behavior and limit the controllability of the towing vehicle.
  • the compensation device presented here advantageously makes it possible to reduce or even prevent such a trailer oscillation in order to increase driving safety.
  • the vehicle yaw rate or the vehicle yaw rate change within the vehicle yawing rate oscillation range can be a vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change which indicates a typical trailer oscillation, i.e. an undesirably strongly oscillating or snaking vehicle trailer on the towing vehicle.
  • the vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change within the vehicle yaw rate oscillation range is therefore to be understood as a vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change caused by the trailer vibration, which manifests itself, for example, by a pulling of the vehicle trailer at the rear of the towing vehicle.
  • Such vehicle yaw rates or vehicle yaw rate changes within the vehicle yaw rate oscillation range can be referred to or interpreted as error yaw rates.
  • the vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change within the vehicle yaw rate n oscillation range can be at or above a defined yaw rate maximum threshold value or yaw rate change maximum threshold value of the towing vehicle.
  • the rear-axle steering device can be an active rear-axle steering, for example a steer-by-wire steering acting centrally on both wheels of an axle.
  • This steer-by-wire steering can have at least one actuator, which can change the wheel steering angle of the wheels arranged at the ends of the axle.
  • a separate actuator for changing the wheel steering angle can be arranged for each wheel arranged at the end of the axle.
  • a superposition angle can be understood to mean an angle that is superimposed on a predefined steering lock angle of wheels on the rear axle.
  • the superimposition can mean a reduction or an increase in the given steering angle.
  • the superimposition angle can be used to compensate, for example to reduce and/or stabilize, any rolling of the towing vehicle caused by the trailer vibration.
  • the rear-axle steering angle can thus be changed, for example by superimposing the superimposition angle, to an overall angle of the steering lock of the wheels on the rear axle that is more stable in terms of vibration movements.
  • the compensation device can remain inactive or be deactivated, so that no superimposition angle for superimposing the rear axle steering angle set by the rear axle steering device is determined.
  • a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change outside the vehicle yaw rate oscillation range suggests that there is no trailer oscillation or at least no trailer oscillation relevant to stabilization.
  • the compensation device can have a detection device in which corresponding comparison values such as the yaw rate maximum threshold value and/or yaw rate change maximum threshold value are stored or can be called up.
  • the compensation device can also have a detection device that is designed to use the vehicle yaw rate signal to detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as an error yaw rate and/or using the error yaw rate and/or using at least one steering wheel angle signal that represents a set steering wheel angle of the towing vehicle, and/or a speed signal, which represents a vehicle speed of the towing vehicle, and/or a steering wheel angular velocity signal, which represents a steering angular velocity of a Represents steering wheel angle of the towing vehicle to provide an activation signal for activating the compensation device by means of an activation device.
  • the error yaw rate or several different driving parameters can be used to identify the trailer oscillation and/or the compensation can only be activated after the identification.
  • the compensation device can be designed to be activated by a/the detection device in response to an/the activation signal in order to determine the superimposition angle.
  • the compensation device can be designed to be activated only in response to the activation signal and/or to remain inactive or to be inactivated without such an activation signal. In this way, the compensation device can only be activated when a trailer vibration is actually detected, and the operating energy of the compensation device can thus be reduced overall.
  • the compensation device has a limiting device that is designed to limit the superimposition angle determined by the compensation device and/or a total angle to be superimposed or superimposed with the superimposition angle in terms of an angular magnitude and/or angular velocity Limit steering alignment speed of a wheel. This prevents a maximum total angle from being exceeded when the rear-axle steering angle is superimposed, or changing the steering angle too quickly from causing the (towing) vehicle to sway.
  • the compensation device can also have at least one filter device, a differentiation device, a mixer and/or a yaw rate error detection unit with a controller, the filter device being designed to provide a filter signal using the vehicle yaw rate signal, which corresponds to a defined frequency range of the trailer vibration and /or the differentiating device is designed to differentiate the filter signal in order to obtain a differentiated signal and/or the mixer is designed to to mix the differentiated signal with another signal or to amplify the differentiated signal, and/or the yaw rate error detection unit is designed to interpret the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in the defined frequency range as a yaw rate error and/or the controller is designed to interpret the yaw rate error to compensate for the interpreted vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in order to determine the overlap angle.
  • the filter device can be designed to use a filter cascade to isolate a frequency range that is characteristic
  • the filter device can have at least one high-pass filter and/or one low-pass filter, for example. In this way, high and low frequencies that are characteristic of trailer vibration can be isolated and used specifically for further processing.
  • the yaw rate error detection unit can be designed to operate the controller using a stored setpoint error value in order to determine the superimposed angle signal.
  • the target error value can be zero. In this way, an overlay angle can be determined which does not allow a renewed error yaw rate.
  • the controller can have at least one P control function, I control function and/or D control function, it being possible in particular for the controller to be in the form of a PID controller.
  • PID controllers have the advantage of not having any permanent control deviation (due to the I component compared to a pure P controller) and being able to react dynamically to changed control deviations (due to the D component compared to a pure P controller).
  • the recognition device can have a condition checking device and an activation device, which is designed to generate an activation signal for activating the compensation device output when at least one condition of the condition checking device is met, in particular when the vehicle yaw rate as the condition reaches or exceeds a maximum yaw rate threshold value and/or the vehicle yaw rate change reaches or exceeds a maximum yaw rate change threshold value and/or a steering wheel angular velocity of the towing vehicle reaches or exceeds a maximum steering wheel angular velocity threshold value and/or a difference between the vehicle yaw rate and a determined target yaw rate reaches or exceeds a difference maximum threshold value.
  • the detection device can have associated threshold value comparison devices with the respective stored threshold values. According to one embodiment, reaching or exceeding the difference maximum threshold value can be interpreted as an error yaw rate.
  • the activation device can be designed to only output the activation signal when a certain number or all of the existing conditions are met. To determine the error yaw rate, the detection device can be designed to determine the setpoint yaw rate using a vehicle model based on the vehicle speed and steering wheel angle of the towing vehicle.
  • the activation device is designed according to one embodiment to output the activation signal for a predefined period of time.
  • the (pre-)defined period of time can be a minimum activation time, for example.
  • the output of the activation signal for only a defined period of time makes it possible to redefine the superposition angle after the (pre-)defined period of time has elapsed, ie to constantly update the trailer vibration compensation.
  • a minimum activation time may be used to provide an adequate amount of time to compensate for the rear axle steering angle.
  • the detection device can also have a deactivation device which is designed to output a deactivation signal for deactivating the compensation device if the condition is not met and/or if a (pre-)defined period of time has elapsed since the activation signal was issued.
  • the deactivation device can be configured, for example, to output the deactivation signal when an amplitude of the trailer vibration is below a threshold value after the minimum activation time has elapsed and/or the overlap angle is below a threshold value after the minimum activation time has elapsed.
  • the compensation device can advantageously be deactivated when the vehicle trailer no longer vibrates or wobbles after a compensated trailer vibration.
  • a rear axle steering system has a rear axle steering device and a compensation device which is designed in one of the variants described above.
  • the rear-axle steering device can be an active rear-axle steering system for a vehicle, which is preferably designed as a steer-by-wire steering system.
  • Such a rear-axle steering system can reliably detect trailer vibration using the compensation device and reduce or prevent it by means of the rear-axle steering device.
  • a steer-by-wire steering system is an electromechanical unit, for example, that is decoupled from a mechanical steering handle, for example a steering wheel. Based on steering signals and taking into account one or more parameters such as a vehicle speed and/or vehicle acceleration, a steering wheel angle and/or a steering wheel angular velocity, current steering angles on the front and/or rear axle, a yaw rate and/or lateral acceleration of the vehicle, etc a control unit generates steering signals. The steering movement takes place by means of at least one actuator of the steer-by-wire steering, which receives steering signals from the control unit.
  • a spindle or steering rod can be linearly displaced in the actuator by means of a spindle drive, which are directly or indirectly coupled in an articulated manner to wheel carriers.
  • a spindle drive which are directly or indirectly coupled in an articulated manner to wheel carriers.
  • the wheel carriers By shifting the spindle, the wheel carriers can be pivoted about their vertical axis, so that the wheels, which are rotatably mounted on the wheel carriers, can be rotated with a Changing the wheel steering angle of the respective wheel carrier can be applied.
  • a further aspect of the invention is a method for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle and has a reading step and a determining step.
  • a vehicle yaw rate signal is read in, which represents a vehicle yaw rate and/or a change in the vehicle yaw rate of the towing vehicle.
  • a superposition angle for superimposing a rear axle steering angle of the towing vehicle is determined if the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range.
  • the superposition angle is output as a superimposition angle signal to a rear-axle steering device of the towing vehicle in order to enable the trailer vibration to be compensated.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the control device can thus operate the compensation device and the rear-axle steering device according to one or more of the variants or embodiments presented above.
  • Such a rear-axle steering device enables extremely safe driving of a towing vehicle with a trailer thanks to the compensation device.
  • a computer program product with program code is also advantageous, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program is on a computer or a device.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a towing vehicle with a compensation device according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a compensation device of a compensation device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a detection device of a compensation device according to an embodiment
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle.
  • the compensation device 105 is designed to compensate for a trailer vibration 107 of a vehicle trailer 110 on the towing vehicle 100 .
  • the compensation device 105 has a read-in interface 115 and a compensation device 120 .
  • the read-in interface 115 is designed to read in a vehicle yaw rate signal 125 which represents a vehicle yaw rate and/or a change in the vehicle yaw rate of the towing vehicle 100 .
  • Compensation device 120 is designed to determine an overlay angle for overlaying a rear-axle steering angle 130 of towing vehicle 100 if at least the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate oscillation range, and/or the overlay angle as an overlay angle signal 135 output to a rear-axle steering device 140 of the towing vehicle 100 in order to chen the compensation of the trailer vibration 107 ermögli.
  • the compensation device 105 is arranged in or on the towing vehicle 100, for example integrated or implemented in a rear-axle steering device control unit 142 of the rear-axle steering device 140 of the vehicle 100 or technically connected to the rear-axle steering device control unit 142 in signal terms.
  • Rear-axle steering device control unit 142 is designed to carry out and/or control a basic function of rear-axle steering device 140, for example to determine and/or set rear-axle steering angle 130.
  • rear-axle steering device 140 is an active rear-axle steering system that is designed to adjust the track on the rear axle of towing vehicle 100, to reduce a turning circle of towing vehicle 100, and/or to increase driving stability.
  • the active rear-axle steering is designed to change a toe angle of the rear wheels, resulting in a steering function. This increases maneuverability when parking, at low speeds and in city traffic, for example. This is made possible by turning the rear wheels in the opposite direction.
  • the compensation device 105 presented here is advantageously designed to compensate for trailer vibrations 107 with egg ner such a rear axle steering.
  • the rear-axle steering device is preferably designed as a steer-by-wire steering system.
  • the trailer 110 When using the towing vehicle 100 with a trailer 110, the trailer 110 may swing, depending on the load.
  • This trailer vibration 107 can have a negative effect on the driving behavior and limit the ability to control the towing vehicle 100, which is also referred to below as “vehicle”.
  • the vibration behavior of the vehicle-trailer combination is relevant for approval in various markets.
  • the background here is that different markets have to be tested according to different standards and regulations in order to obtain approval for the respective market. For example, there may be a condition for a trailer vibration decay constant under predetermined conditions. If the condition is not met, that is examined trailer weight not admissible. If there is an increased tendency to oscillate, it may therefore be necessary to reduce the permissible total weight of the trailer 110 .
  • FIG. 1 A procedure for calculating the overlap angle, which can also be referred to as a "target overlap angle", is described in more detail in FIG. 2 and a procedure for calculating an activation and deactivation condition of the overlap is described in FIG.
  • compensation device 105 also has a detection device 145, which is designed to use vehicle yaw rate signal 125 to detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as the error yaw rate and/or using the error yaw rate and /or using at least one steering wheel angle signal 150, which represents a set steering wheel angle of towing vehicle 100, and/or a speed signal 155, which represents a vehicle speed of towing vehicle 100, and/or a steering wheel angle speed signal 160, which represents a steering angle speed of a steering wheel angle of the Towing vehicle 100 represents an activation signal 170 for activating the compensation device 120 by means of an activation device 165 .
  • a detection device 145 which is designed to use vehicle yaw rate signal 125 to detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as the error yaw rate and/or using the error yaw
  • the compensation device 120 is designed to be activated in response to the activation signal 170 by the detection device 145 in order to determine the delay angle.
  • the compensation device 120 is designed to respond only to the Activation signal 170 to be activated and/or to remain inactive without an activation signal 170 or to be deactivated.
  • the activation signal 170 is designed to close a switch S1 between the detection device 145 and the compensation device 120 in order to electrically connect the detection device 145 to the compensation device 120 . Without the activation signal 170 being present, the switch S1 is or remains open according to this exemplary embodiment.
  • compensation device 100 also has a limiting device 175, which is designed to limit the superposition angle determined by compensation device 120 and/or a total angle 180 to be superimposed or superimposed with the superimposition angle in terms of an angular magnitude and/or angular velocity change.
  • a system made up of the compensation device 100 and the rear axle steering device 140 and/or the rear axle steering device control unit 142 can also be referred to as a rear axle steering system 185 .
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a compensation device according to an embodiment. This can be the compensation device 120 described in FIG.
  • the compensation device 120 is designed to use a procedure for calculating the superimposition angle 200, which can also be referred to as the “setpoint superimposition angle”.
  • the trailer oscillation is generally coupled into the vehicle's yaw rate and can be measured there, since the trailer pulls, for example, at the rear of the vehicle, which results from the drag torque when the towing vehicle pulls the trailer behind it.
  • the frequency range characteristic of trailer vibrations is isolated from vehicle yaw rate signal 125 by way of a filter cascade, merely by way of example.
  • both the vehicle yaw rate and the vehicle yaw rate change in the typical frequency range are interpreted as yaw rate error 202 and compensated for by a PID controller.
  • Output size is the Superposition angle 200, which is added to the normal rear axle steering angle, which can also be referred to as the "rear axle target angle".
  • at least one signal derived from vehicle yaw rate signal 125 is used to carry out a multiplication and/or possibly a sign correction.
  • the compensation device 120 has at least one filter device 205, a differentiation device d/dt, a mixer 210 and/or a yaw rate error detection unit 215 with a controller 220.
  • the filter device 205 is designed to use the vehicle yaw rate signal 125 to provide a filter signal 225 that corresponds to a defined frequency range of the trailer vibration.
  • the differentiating device d/dt is designed to differentiate the filter signal 220 in order to obtain a differentiated signal 230 .
  • the mixer 210 is designed to mix the differentiated signal 230 with another signal or to amplify the differentiated signal 230 .
  • the yaw rate error detection unit 215 is designed to interpret the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in the defined frequency range as a yaw rate error 202 .
  • controller 220 is designed to compensate for the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change interpreted as yaw rate error 202 in order to determine superposition angle 200 .
  • the filter device 205 is designed to use a filter cascade to isolate a frequency range that is characteristic of the trailer vibration as the defined frequency range in order to determine the filter signal 225 .
  • the filter device 205 has at least one high-pass filter 240 and/or one low-pass filter 245.
  • yaw rate error detection unit 215 is designed to operate controller 220 using a stored setpoint error value 250 in order to determine superimposition angle signal or superimposition angle 200 .
  • the target error value 250 is zero.
  • the controller 220 at least as a partial controller according to this exemplary embodiment, has at least a P control function 255, I control function 260 and/or D control function 265.
  • the controller 220 is formed as a PID controller.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a detection device of a compensation device 120 according to an exemplary embodiment. This can be the detection device 145 described in FIG. 1 .
  • the recognition device 145 is designed to use a sequence for calculating the activation and deactivation conditions of the superimposition. According to this exemplary embodiment, the recognition device 145 only permits the activation of the set of rules for vibration compensation, which is described in FIG. 2 and can be carried out by the compensation device, in situations that are typical for trailer vibrations. For this purpose, according to this exemplary embodiment, situation detection is implemented on the basis of steering wheel angular velocity, error yaw rate and/or the output of the compensation sequence. To determine the error yaw rate, the detection device 145 has a determination device that is designed to determine a setpoint yaw rate using a vehicle model, such as a single-track model, based on the vehicle speed and steering wheel angle.
  • a vehicle model such as a single-track model
  • the recognition device 145 has a condition check device 305 . If, for example, for the vehicle yaw rate, the steering wheel angular velocity and/or the superimposition angle, several or all entry conditions of the condition checking device 305 are met, the compensation device according to this exemplary embodiment is activated for a minimum activation time. If the amplitude of the trailer vibration and the compensation angle fall below a threshold when the minimum activation time has expired, the compensation device is deactivated according to this exemplary embodiment.
  • the activation device 165 is designed to output the activation signal 170 for activating the compensation device if at least one condition or all conditions of the condition verification device 305, for example for the vehicle yaw rate, are met Steering wheel angular velocity and/or the superimposition angle is or are.
  • the activation device 165 is designed to output the activation signal 170 when, as the condition, the vehicle yaw rate reaches or exceeds a maximum yaw rate threshold value 310 and/or the vehicle yaw rate change reaches or exceeds a maximum yaw rate change threshold value 315 and/or a steering wheel angular velocity of the towing vehicle has a maximum steering wheel angular velocity threshold value 320 reaches or exceeds and/or a difference between the vehicle yaw rate and a determined target yaw rate reaches or exceeds a difference maximum threshold value 325 .
  • the condition checking device 305 has associated threshold value comparison devices with the respective stored threshold values 210, 315, 320, 325.
  • reaching or exceeding the difference maximum threshold value 325 is interpreted as an error yaw rate.
  • activation device 165 is designed to only output activation signal 170 if a specific number or all of the existing conditions are met.
  • the compensation device is advantageously deactivated when the vehicle trailer no longer vibrates or sways after a trailer vibration compensated by the superimposition signal.
  • detection device 145 also has a deactivation device 330, which is designed to output a deactivation signal 335 to deactivate the compensation device if the condition is not met and/or if a defined period of time has elapsed since activation signal 170 was output .
  • the detection device 145 has a time detection device that is designed to output an expiry detection signal for the deactivation device 330 after the defined time period of the provision of the activation signal 170 has expired.
  • the deactivation device 330 is designed, for example, to output the deactivation signal 335 when an amplitude of the trailer vibration occurs expiry of the minimum activation time is below a threshold value and/or the overlap angle is below a further ren threshold value after expiry of the minimum activation time.
  • the detection device 145 is also designed to receive the superimposition angle 200 determined by the compensation device, with the activation device 165 being designed to output the activation signal 170 if the superimposition angle 200 reaches or exceeds an angle threshold value as the condition.
  • an integrator is connected between a receiving interface for receiving the superposition angle 200 and a threshold value comparison device with the stored angle threshold value.
  • the activation device 165 is also designed to output the activation signal 170 when the superimposition angle 200 reaches or exceeds a further angle threshold value as the condition.
  • the condition checking device 305 also has a first time limiting device which is designed to limit the time at which a first condition fulfillment signal is made available, which is output when the condition reaches the maximum yaw rate threshold value 310, the maximum yaw rate change threshold value 315 and/or the maximum difference threshold value 325 or is exceeded.
  • the condition checking device 305 also has a second time limit device, which is designed to limit a provision time of a second condition fulfillment signal, which is output when the condition of the maximum steering wheel angular velocity threshold value 320 is reached or exceeded.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method 400 according to an exemplary embodiment for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle. This method 400 can be carried out and/or controlled by the compensation device described with reference to one of FIGS.
  • the method has a step 405 of reading in and a step 410 of determining.
  • a vehicle yaw rate signal read in which represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle.
  • an overlay angle for overlaying a rear axle steering angle of the towing vehicle is determined if the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or the overlay angle is output as an overlay angle signal to a rear axle steering device of the towing vehicle , to allow compensation for trailer sway.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

The present approach relates to a compensation apparatus (105) for compensating trailer sway (107) of a vehicle trailer (110) for a towing vehicle (100). The compensation apparatus (105) has a read-in interface (115) and a compensation device (120). The read-in interface (115) is designed to read in a vehicle yaw rate signal (125) that represents a vehicle yaw rate and/or a change in the vehicle yaw rate of the towing vehicle (100). The compensation device (120) is designed to determine a superimposition angle (200) for superimposing a rear axle steering angle (130) of the towing vehicle (100) when at least the vehicle yaw rate and/or change in the vehicle yaw rate is within a defined vehicle yaw rate sway range, and/or to output the superimposition angle as a superimposition angle signal (135) to a rear axle steering device (140) of the towing vehicle (100) to enable compensation of the trailer sway (107).

Description

Kompensationsvorrichtunq zum Kompensieren einer Anhänqerschwinqunq eines Compensation device for compensating for trailer vibration

Fahrzeuganhängers für ein Zuqfahrzeuq Vehicle trailer for a Zuqfahrzeuq

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Kompensationsvorrichtung zum Kom pensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zugfahr zeug. The present approach relates to a compensating device for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle.

Die WO 2006/000578 A1 beschreibt ein Verfahren zum Stabilisieren eines Zugfahr zeugs. WO 2006/000578 A1 describes a method for stabilizing a towing vehicle.

Vor diesem Hintergrund schafft der vorliegende Ansatz eine verbesserte Kompensa tionsvorrichtung zum Kompensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeugan hängers für ein Zugfahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Kompensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zugfahrzeug und ein Hinter achslenksystem gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen erge ben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present approach creates an improved compensation device for compensating a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle, an improved method for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle and a rear axle steering system according to the main claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine An hängerschwingung eines Fahrzeuganhängers besonders sicher erkannt und unter Verwendung einer Hinterachslenkvorrichtung eines Zugfahrzeugs verhindert oder zu mindest reduziert werden kann. The advantages that can be achieved with the approach presented are that a trailer vibration of a vehicle trailer can be detected particularly reliably and prevented or at least reduced using a rear-axle steering device of a towing vehicle.

Eine Kompensationsvorrichtung zum Kompensieren einer Anhängerschwingung ei nes Fahrzeuganhängers für ein Zugfahrzeug weist eine Einleseschnittstelle und eine Kompensationseinrichtung auf. Die Einleseschnittstelle ist ausgebildet, um ein Fahr zeuggierratensignal einzulesen, das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierra tenänderung des Zugfahrzeugs repräsentiert. Die Kompensationseinrichtung ist aus gebildet, um einen Überlagerungswinkel zum Überlagern eines Hinterachslenkwin kels des Zugfahrzeugs zu bestimmen, wenn zumindest die Fahrzeuggierrate und/ oder Fahrzeuggierratenänderung innerhalb eines definierten Fahrzeuggierraten- Schwingbereichs liegt, und/oder den Überlagerungswinkel als ein Überlagerungswin kelsignal an eine Hinterachslenkvorrichtung des Zugfahrzeugs auszugeben, um die Kompensation der Anhängerschwingung zu ermöglichen. Bei der Nutzung eines Zugfahrzeugs mit Fahrzeuganhänger kann es je nach Bela dungszustand und weiteren Einflüssen wie z.B. Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Sei tenwind, Länge des Gespanns usw. zum Schwingen bzw. Schlingern des Fahrzeug anhängers kommen. Das Schwingen kann sich negativ auf das Fahrverhalten aus wirken und die Kontrollierbarkeit des Zugfahrzeugs einschränken. Die hier vorge stellte Kompensationsvorrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein Reduzieren oder sogar Verhindern einer solchen Anhängerschwingung, um eine Fahrsicherheit zu er höhen. A compensation device for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle has a read-in interface and a compensation device. The read-in interface is designed to read in a vehicle yaw rate signal that represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle. The compensation device is designed to determine an overlay angle for overlaying a rear axle steering angle of the towing vehicle if at least the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or to output the overlay angle as an overlay angle signal to a rear axle steering device of the towing vehicle , to allow compensation for trailer sway. When using a towing vehicle with a vehicle trailer, depending on the load and other influences such as vehicle speed, side wind, length of the vehicle combination, etc., the vehicle trailer may swing or sway. The swinging can have a negative effect on the driving behavior and limit the controllability of the towing vehicle. The compensation device presented here advantageously makes it possible to reduce or even prevent such a trailer oscillation in order to increase driving safety.

Bei der Fahrzeuggierrate bzw. der Fahrzeuggierratenänderung innerhalb des Fahr- zeuggierraten-Schwingbereichs kann es sich um eine Fahrzeuggierrate bzw. Fahr zeuggierratenänderung handeln, welche eine typische Anhängerschwingung, also ei nen unerwünscht stark schwingenden bzw. schlingernden Fahrzeuganhänger an dem Zugfahrzeug, erkenntlich macht. Die Fahrzeuggierrate bzw. Fahrzeuggierraten änderung innerhalb des Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs ist demnach als eine durch die Anhängerschwingung bedingte Fahrzeuggierrate bzw. Fahrzeuggierraten änderung zu verstehen, welche sich beispielsweise durch ein Ziehen des Fahrzeug anhängers am Zugfahrzeugheck äußert. Derartige Fahrzeuggierraten bzw. Fahr zeuggierratenänderungen innerhalb des Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs können als Fehlergierraten bezeichnet bzw. interpretiert werden. Beispielsweise kann die Fahrzeuggierrate bzw. Fahrzeuggierratenänderung innerhalb des Fahrzeuggierrate n- Schwingbereichs bei oder über einem definierten Gierratenmaximalschwellenwert bzw. Gierratenänderungsmaximalschwellenwert des Zugfahrzeugs liegen. The vehicle yaw rate or the vehicle yaw rate change within the vehicle yawing rate oscillation range can be a vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change which indicates a typical trailer oscillation, i.e. an undesirably strongly oscillating or snaking vehicle trailer on the towing vehicle. The vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change within the vehicle yaw rate oscillation range is therefore to be understood as a vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change caused by the trailer vibration, which manifests itself, for example, by a pulling of the vehicle trailer at the rear of the towing vehicle. Such vehicle yaw rates or vehicle yaw rate changes within the vehicle yaw rate oscillation range can be referred to or interpreted as error yaw rates. For example, the vehicle yaw rate or vehicle yaw rate change within the vehicle yaw rate n oscillation range can be at or above a defined yaw rate maximum threshold value or yaw rate change maximum threshold value of the towing vehicle.

Bei der Hinterachslenkvorrichtung kann es sich um eine aktive Hinterachslenkung, beispielsweise eine zentral auf beide Räder einer Achse wirkende Steer-by-wire-Len- kung handeln. Diese Steer-by-wire-Lenkung kann zumindest einen Aktuator aufwei sen, welche den Radlenkwinkel der endseitig an der Achse angeordneten Räder än dern kann. Alternativ kann für jedes endseitig der Achse angeordnete Rad jeweils ein eigener Aktuator zur Änderung des Radlenkwinkels angeordnet sein. Unter einem Überlagerungswinkel kann ein Winkel verstanden werden, der einem vorgegebenem Lenkeinschlagwinkel von Rädern der Hinterachse überlagert wird. Dabei kann die Überlagerung eine Reduzierung oder auch eine Erhöhung des vorge gebenem Lenkeinschlagswinkel bedeuteten. Der Überlagerungswinkel kann dazu dienen, um ein durch die Anhängerschwingung bewirktes Schlingern des Zugfahr zeugs auszugleichen, beispielsweise zu reduzieren und/oder zu stabilisieren. Der Hinterachslenkwinkel kann so beispielsweise durch Überlagerung mit dem Überlage rungswinkel zu einem hinsichtlich von Schwingbewegungen stabileren Gesamtwinkel des Lenkeinschlags der Räder der Hinterachse geändert werden. The rear-axle steering device can be an active rear-axle steering, for example a steer-by-wire steering acting centrally on both wheels of an axle. This steer-by-wire steering can have at least one actuator, which can change the wheel steering angle of the wheels arranged at the ends of the axle. Alternatively, a separate actuator for changing the wheel steering angle can be arranged for each wheel arranged at the end of the axle. A superposition angle can be understood to mean an angle that is superimposed on a predefined steering lock angle of wheels on the rear axle. The superimposition can mean a reduction or an increase in the given steering angle. The superimposition angle can be used to compensate, for example to reduce and/or stabilize, any rolling of the towing vehicle caused by the trailer vibration. The rear-axle steering angle can thus be changed, for example by superimposing the superimposition angle, to an overall angle of the steering lock of the wheels on the rear axle that is more stable in terms of vibration movements.

Wenn die Einleseschnittstelle ein Fahrzeuggierratensignal einliest, das eine Fahr zeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung außerhalb des Fahrzeuggierra- ten-Schwingbereichs repräsentiert, kann die Kompensationseinrichtung inaktiv blei ben oder deaktiviert werden, sodass kein Überlagerungswinkel zum Überlagern des von der Hinterachslenkvorrichtung eingestellten Hinterachslenkwinkels bestimmt wird. Eine solche Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung außerhalb des Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs lässt darauf schließen, dass keine Anhä ngerschwingung oder zumindest keine für eine Stabilisierung relevante Anhänger schwingung vorliegt. Zum Erkennen der Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierra tenänderung innerhalb des Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs kann die Kompensa tionseinrichtung eine Erkennungseinrichtung aufweisen, in der entsprechende Ver gleichswerte wie der Gierratenmaximalschwellenwert und/oder Gierratenänderungs maximalschwellenwert hinterlegt oder abrufbar sind. If the read-in interface reads in a vehicle yaw rate signal that represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change outside the vehicle yaw rate swing range, the compensation device can remain inactive or be deactivated, so that no superimposition angle for superimposing the rear axle steering angle set by the rear axle steering device is determined. Such a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change outside the vehicle yaw rate oscillation range suggests that there is no trailer oscillation or at least no trailer oscillation relevant to stabilization. To detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the vehicle yaw rate oscillation range, the compensation device can have a detection device in which corresponding comparison values such as the yaw rate maximum threshold value and/or yaw rate change maximum threshold value are stored or can be called up.

Die Kompensationsvorrichtung kann ferner eine Erkennungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Fahrzeuggierratensignals die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung innerhalb des definierten Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs als Fehlergierrate zu erkennen und/oder unter Verwendung der Fehlergierrate und/oder unter Verwendung zumindest eines Lenkradwinkelsignals, das einen eingestellten Lenkradwinkel des Zugfahrzeugs repräsentiert, und/oder eines Geschwindigkeitssignals, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Zugfahrzeugs repräsentiert, und/oder eines Lenkradwinkelgeschwindigkeitssignals, das eine Lenkwinkelgeschwindigkeit eines Lenkradwinkels des Zugfahrzeugs repräsentiert, mittels einer Aktivierungseinrichtung ein Aktivierungssignal zum Aktivieren der Kompensationseinrichtung bereitzustellen. So kann die Fehlergierrate oder mehrere unterschiedliche Fahrparameter zum Erkennen der Anhängerschwingung dienen und/oder die Kompensation erst nach dem Erkennen aktiviert werden. The compensation device can also have a detection device that is designed to use the vehicle yaw rate signal to detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as an error yaw rate and/or using the error yaw rate and/or using at least one steering wheel angle signal that represents a set steering wheel angle of the towing vehicle, and/or a speed signal, which represents a vehicle speed of the towing vehicle, and/or a steering wheel angular velocity signal, which represents a steering angular velocity of a Represents steering wheel angle of the towing vehicle to provide an activation signal for activating the compensation device by means of an activation device. The error yaw rate or several different driving parameters can be used to identify the trailer oscillation and/or the compensation can only be activated after the identification.

Die Kompensationseinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform ausgebildet sein, um ansprechend auf ein/das Aktivierungssignal von einer/der Erkennungseinrichtung aktiviert zu werden, um den Überlagerungswinkel zu bestimmen. Gemäß einer Aus führungsform kann die Kompensationseinrichtung ausgebildet sein, um lediglich an sprechend auf das Aktivierungssignal aktiviert zu werden und/oder ohne ein solches Aktivierungssignal inaktiv zu bleiben oder inaktiviert zu werden. So kann die Kom pensationseinrichtung lediglich bei einer tatsächlich erkannten Anhängerschwingung aktiviert werden und eine Betriebsenergie der Kompensationsvorrichtung somit ins gesamt reduziert werden. According to one embodiment, the compensation device can be designed to be activated by a/the detection device in response to an/the activation signal in order to determine the superimposition angle. According to one embodiment, the compensation device can be designed to be activated only in response to the activation signal and/or to remain inactive or to be inactivated without such an activation signal. In this way, the compensation device can only be activated when a trailer vibration is actually detected, and the operating energy of the compensation device can thus be reduced overall.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Kompensationsvorrichtung gemäß einer Aus führungsform eine Begrenzungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um den von der Kompensationseinrichtung bestimmten Überlagerungswinkel und/oder einen mit dem Überlagerungswinkel zu überlagernden bzw. überlagerten Gesamtwinkel hin sichtlich einer Winkelgröße und/oder Winkelgeschwindigkeit einer Lenkausrichtungs geschwindigkeit eines Rades zu begrenzen. So kann verhindert werden, dass beim Überlagern mit dem Hinterachslenkwinkel ein maximaler Gesamtwinkel nicht über schritten wird odereine zu schnelle Veränderung des Lenkwinkels ein zusätzliches unerwünschtes Schlingern des (Zug-) Fahrzeugs bewirkt. It is also advantageous if, according to one embodiment, the compensation device has a limiting device that is designed to limit the superimposition angle determined by the compensation device and/or a total angle to be superimposed or superimposed with the superimposition angle in terms of an angular magnitude and/or angular velocity Limit steering alignment speed of a wheel. This prevents a maximum total angle from being exceeded when the rear-axle steering angle is superimposed, or changing the steering angle too quickly from causing the (towing) vehicle to sway.

Die Kompensationseinrichtung kann ferner zumindest eine Filtereinrichtung, eine Dif ferenzierungseinrichtung, einen Mischer und/oder eine Gierratenfehlererkenneinheit mit einem Regler aufweisen, wobei die Filtereinrichtung dazu ausgebildet ist, um un ter Verwendung des Fahrzeuggierratensignals ein Filtersignal bereitzustellen, das ei nem definierten Frequenzbereich der Anhängerschwingung entspricht und/oder die Differenzierungseinrichtung ausgebildet ist, um das Filtersignal zu differenzieren, um ein differenziertes Signal zu erhalten und/oder der Mischer ausgebildet ist, um das differenzierte Signal mit einem weiteren Signal zu mischen oder das differenzierte Signal zu verstärken, und/oder die Gierratenfehlererkenneinheit ausgebildet ist, um die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung im definierten Frequenz bereich als Gierratenfehler zu interpretieren und/oder der Regler ausgebildet ist, um die als Gierratenfehler interpretierte Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenän- derung zu kompensieren, um den Überlagerungswinkel zu bestimmen. Dies ermög licht eine praktikable technische Umsetzung der Überlagerungswinkel-Bestimmung. Die Filtereinrichtung kann ausgebildet sein, um über eine Filterkaskade einen für die Anhängerschwingung charakteristischen Frequenzbereich als den definierten Fre quenzbereich zu isolieren, um das Filtersignal zu bestimmen. The compensation device can also have at least one filter device, a differentiation device, a mixer and/or a yaw rate error detection unit with a controller, the filter device being designed to provide a filter signal using the vehicle yaw rate signal, which corresponds to a defined frequency range of the trailer vibration and /or the differentiating device is designed to differentiate the filter signal in order to obtain a differentiated signal and/or the mixer is designed to to mix the differentiated signal with another signal or to amplify the differentiated signal, and/or the yaw rate error detection unit is designed to interpret the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in the defined frequency range as a yaw rate error and/or the controller is designed to interpret the yaw rate error to compensate for the interpreted vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in order to determine the overlap angle. This enables a practicable technical implementation of the overlay angle determination. The filter device can be designed to use a filter cascade to isolate a frequency range that is characteristic of the trailer vibration as the defined frequency range in order to determine the filter signal.

Die Filtereinrichtung kann beispielsweise zumindest einen Hochpassfilter und/oder einen Tiefpassfilter aufweisen. So können für die Anhängerschwingung charakteristi sche hohe und tiefe Frequenzen isoliert und für die weitere Verarbeitung speziell ver wendet werden. The filter device can have at least one high-pass filter and/or one low-pass filter, for example. In this way, high and low frequencies that are characteristic of trailer vibration can be isolated and used specifically for further processing.

Die Gierratenfehlererkenneinheit kann dazu ausgebildet sein, um den Regler unter Verwendung eines hinterlegten Sollfehlerwerts zu betreiben, um das Überlagerungs winkelsignal zu bestimmen. Der Sollfehlerwert kann Null betragen. So kann ein Über lagerungswinkel bestimmt werden, welcher keine erneute Fehlergierrate zulässt. The yaw rate error detection unit can be designed to operate the controller using a stored setpoint error value in order to determine the superimposed angle signal. The target error value can be zero. In this way, an overlay angle can be determined which does not allow a renewed error yaw rate.

Der Regler kann zumindest als Teilregler zumindest eine P-Regelfunktion, I-Regel- funktion und/oder D-Regelfunktion aufweisen, wobei der Regler insbesondere als ein PID-Regler ausgebildet sein kann. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, für die Auslegung der Regler auf bereits gut erforschte und zuverlässig arbeitende technische Konzepte zurückgreifen zu können. Dabei haben PID Regler den Vorteil zum einen keine permanente Regelabweichung aufzuweisen (durch den I -Anteil im Vergleich zum reinen P-Regler) als auch dynamisch auf geänderte Regelabweichun gen reagieren zu können (durch den D-Anteil im Vergleich zum reinen P-Regler) At least as a partial controller, the controller can have at least one P control function, I control function and/or D control function, it being possible in particular for the controller to be in the form of a PID controller. Such an embodiment offers the advantage of being able to fall back on technical concepts that have already been well researched and work reliably for the design of the controllers. PID controllers have the advantage of not having any permanent control deviation (due to the I component compared to a pure P controller) and being able to react dynamically to changed control deviations (due to the D component compared to a pure P controller).

Die Erkennungseinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform eine Bedingungs überprüfungseinrichtung und eine Aktivierungseinrichtung aufweisen, die dazu aus gebildet ist, um ein Aktivierungssignal zum Aktivieren der Kompensationseinrichtung auszugeben, wenn zumindest eine Bedingung der Bedingungsüberprüfungseinrich tung erfüllt ist, insbesondere wenn als die Bedingung die Fahrzeuggierrate einen Gierratenmaximalschwellenwert erreicht oder überschreitet und/oder die Fahrzeug gierratenänderung einen Gierratenänderungsmaximalschwellenwert erreicht oder überschreitet und/oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs einen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsmaximalschwellenwert erreicht oder überschreitet und/oder eine Differenz aus der Fahrzeuggierrate und einer ermittelten Sollgierrate einen Differenzmaximalschwellenwert erreicht oder überschreitet. So kann die Anhä ngerschwingung schnell und einfach durch eine Abfrage von für die Anhänger schwingung typische Bedingungen erkannt werden. Die Erkennungseinrichtung kann hierfür jeweils zugeordnete Schwellenwertvergleichseinrichtungen mit den jeweiligen hinterlegten Schwellenwerten aufweisen. Ein Erreichen oder Überschreiten des Diffe renzmaximalschwellenwerts kann gemäß einer Ausführungsform als Fehlergierrate interpretiert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Aktivierungseinrichtung ausgebildet sein, um das Aktivierungssignal nur dann auszugeben, wenn eine be stimmte Anzahl oder alle vorhandenen Bedingungen erfüllt sind. Zur Ermittlung der Fehlergierrate kann die Erkennungseinrichtung ausgebildet sein, um die Sollgierrate mittels eines Fahrzeugmodells auf Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkrad winkel des Zugfahrzeugs zu ermitteln. According to one embodiment, the recognition device can have a condition checking device and an activation device, which is designed to generate an activation signal for activating the compensation device output when at least one condition of the condition checking device is met, in particular when the vehicle yaw rate as the condition reaches or exceeds a maximum yaw rate threshold value and/or the vehicle yaw rate change reaches or exceeds a maximum yaw rate change threshold value and/or a steering wheel angular velocity of the towing vehicle reaches or exceeds a maximum steering wheel angular velocity threshold value and/or a difference between the vehicle yaw rate and a determined target yaw rate reaches or exceeds a difference maximum threshold value. In this way, the trailer vibration can be recognized quickly and easily by querying the conditions that are typical for the trailer vibration. For this purpose, the detection device can have associated threshold value comparison devices with the respective stored threshold values. According to one embodiment, reaching or exceeding the difference maximum threshold value can be interpreted as an error yaw rate. According to one specific embodiment, the activation device can be designed to only output the activation signal when a certain number or all of the existing conditions are met. To determine the error yaw rate, the detection device can be designed to determine the setpoint yaw rate using a vehicle model based on the vehicle speed and steering wheel angle of the towing vehicle.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Aktivierungseinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform ausgebildet ist, um das Aktivierungssignal für eine vordefinierte Zeit spanne auszugeben. Bei der (vor-) definierten Zeitspanne kann es sich beispiels weise um eine Mindestaktivierungszeit handeln. Die Ausgabe des Aktivierungssig nals für lediglich eine definierte Zeitspanne ermöglicht es, den Überlagerungswinkel nach Ablauf der (vor-) definierten Zeitspanne wieder neu zu bestimmen, die Anhängerschwingung-Kompensation also stets zu aktualisieren. Eine Mindestaktivie rungszeit kann dazu dienen, einen angemessenen Zeitraum zum Kompensieren des Hinterachslenkwinkels bereitzustellen. It is also advantageous if the activation device is designed according to one embodiment to output the activation signal for a predefined period of time. The (pre-)defined period of time can be a minimum activation time, for example. The output of the activation signal for only a defined period of time makes it possible to redefine the superposition angle after the (pre-)defined period of time has elapsed, ie to constantly update the trailer vibration compensation. A minimum activation time may be used to provide an adequate amount of time to compensate for the rear axle steering angle.

Die Erkennungseinrichtung kann ferner eine Deaktivierungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, um ein Deaktivierungssignal zum Deaktivieren der Kompen sationseinrichtung auszugeben, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist und/oder wenn ab der Ausgabe des Aktivierungssignals eine (vor-) definierte Zeitspanne abgelaufen ist. Die Deaktivierungseinrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein, um das De aktivierungssignal auszugeben, wenn eine Amplitude der Anhängerschwingung nach Ablauf der Mindestaktivierungszeit unterhalb eines Schwellenwerts liegt und/oder der Überlagerungswinkel nach Ablauf der Mindestaktivierungszeit unterhalb eines Schwellenwerts liegt. So kann die Kompensationseinrichtung vorteilhafterweise deak tiviert werden, wenn der Fahrzeuganhänger nach einer kompensierten Anhänger schwingung nicht mehr schwingt bzw. schlingert. The detection device can also have a deactivation device which is designed to output a deactivation signal for deactivating the compensation device if the condition is not met and/or if a (pre-)defined period of time has elapsed since the activation signal was issued. The deactivation device can be configured, for example, to output the deactivation signal when an amplitude of the trailer vibration is below a threshold value after the minimum activation time has elapsed and/or the overlap angle is below a threshold value after the minimum activation time has elapsed. The compensation device can advantageously be deactivated when the vehicle trailer no longer vibrates or wobbles after a compensated trailer vibration.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Hinterachslenksystem eine Hin terachslenkvorrichtung und eine Kompensationsvorrichtung auf, die in einer der vo rangehend beschriebenen Varianten ausgeformt ist. Bei der Hinterachslenkvorrich tung kann es sich um eine aktive Hinterachslenkung für ein Fahrzeug handeln, wel che vorzugsweise als eine Steer-by-wire-Lenkung ausgebildet ist. Ein solches Hinter achslenksystem kann unter Verwendung der Kompensationsvorrichtung eine Anhä ngerschwingung sicher erkennen und mittels der Hinterachslenkvorrichtung reduzie ren oder verhindern. According to a further aspect of the invention, a rear axle steering system has a rear axle steering device and a compensation device which is designed in one of the variants described above. The rear-axle steering device can be an active rear-axle steering system for a vehicle, which is preferably designed as a steer-by-wire steering system. Such a rear-axle steering system can reliably detect trailer vibration using the compensation device and reduce or prevent it by means of the rear-axle steering device.

Eine weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Steer-by-wire-Lenkung. Eine Steer-by- wire-Lenkung ist eine von einer mechanischen Lenkhandhabe, z.B. einem Lenkrad entkoppelte, z.B. elektromechanische Einheit. Aufgrund von Lenksignalen und unter Berücksichtigung eines oder mehrerer Parameter wie z.B. einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung, eines Lenkradwinkels und/oder einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit, aktuell vorliegenden Lenkwinkeln an Vorder- und/oder Hinterachse, einer Gierrate und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs etc. werden in einem Steuergerät Lenksignale generiert. Die Lenkbewegung erfolgt mittels zumindest eines Aktuators der Steer-by-wire-Lenkung, welcher vom Steuergerät Lenksignale erhält. Beispielsweise kann in dem Aktuator mittels eines Spindeltriebs eine Spindel oder Lenkstange linear verlagert werden, welche unmittelbar oder mittelbar mit Radträgern gelenkig gekoppelt sind. Durch die Verlagerung der Spindel können die Radträger um ihre Hochachse geschwenkt werden, so dass die drehbar an den Radträgern gelagerten Räder mit einer Änderung der Radlenkwinkel des jeweiligen Radträgers beaufschlagt werden können. Another aspect of the invention is steer-by-wire steering. A steer-by-wire steering system is an electromechanical unit, for example, that is decoupled from a mechanical steering handle, for example a steering wheel. Based on steering signals and taking into account one or more parameters such as a vehicle speed and/or vehicle acceleration, a steering wheel angle and/or a steering wheel angular velocity, current steering angles on the front and/or rear axle, a yaw rate and/or lateral acceleration of the vehicle, etc a control unit generates steering signals. The steering movement takes place by means of at least one actuator of the steer-by-wire steering, which receives steering signals from the control unit. For example, a spindle or steering rod can be linearly displaced in the actuator by means of a spindle drive, which are directly or indirectly coupled in an articulated manner to wheel carriers. By shifting the spindle, the wheel carriers can be pivoted about their vertical axis, so that the wheels, which are rotatably mounted on the wheel carriers, can be rotated with a Changing the wheel steering angle of the respective wheel carrier can be applied.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Kompensieren einer Anhä ngerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zugfahrzeug und weist einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Bestimmens auf. Im Schritt des Einlesens wird ein Fahrzeuggierratensignal eingelesen, das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung des Zugfahrzeugs repräsentiert. Im Schritt des Bestim mens wird ein Überlagerungswinkel zum Überlagern eines Hinterachslenkwinkels des Zugfahrzeugs bestimmt, wenn die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierraten änderung innerhalb eines definierten Fahrzeuggierraten -Schwingbereichs liegt. Zu sätzlich oder alternativ wird der Überlagerungswinkel als ein Überlagerungswinkelsig nal an eine Hinterachslenkvorrichtung des Zugfahrzeugs ausgegeben, um die Kom pensation der Anhängerschwingung zu ermöglichen. A further aspect of the invention is a method for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle and has a reading step and a determining step. In the reading step, a vehicle yaw rate signal is read in, which represents a vehicle yaw rate and/or a change in the vehicle yaw rate of the towing vehicle. In the determination step, a superposition angle for superimposing a rear axle steering angle of the towing vehicle is determined if the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range. In addition or as an alternative, the superposition angle is output as a superimposition angle signal to a rear-axle steering device of the towing vehicle in order to enable the trailer vibration to be compensated.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät imple mentiert sein. Das Steuergerät kann die Kompensationsvorrichtung uns somit die Hinterachslenkvorrichtung betreiben nach einer oder mehreren der oben vorgestell ten Varianten bzw. Ausführungsformen. Eine solche Hinterachslenkvorrichtung er möglicht durch die Kompensationsvorrichtung ein äußerst sicheres Fahren eines Zugfahrzeuges mit einem Anhänger. This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit. The control device can thus operate the compensation device and the rear-axle steering device according to one or more of the variants or embodiments presented above. Such a rear-axle steering device enables extremely safe driving of a towing vehicle with a trailer thanks to the compensation device.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf ei nem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplatten speicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchfüh rung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. A computer program product with program code is also advantageous, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program is on a computer or a device.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zugfahrzeugs mit einer Kompensations vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, Exemplary embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows: Fig. 1 is a schematic representation of a towing vehicle with a compensation device according to an embodiment,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kompensationseinrichtung einer Kom pensationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, 2 shows a schematic representation of a compensation device of a compensation device according to an exemplary embodiment,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Erkennungseinrichtung einer Kompensa tionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und 3 shows a schematic representation of a detection device of a compensation device according to an embodiment, and

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Kompensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zug fahrzeug. FIG. 4 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des vorliegen den Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred exemplary embodiments of the present approach, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zugfahrzeugs 100 mit einer Kom pensationsvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Kompensations vorrichtung 105 ist ausgebildet, um eine Anhängerschwingung 107 eines Fahrzeug anhängers 110 an dem Zugfahrzeug 100 zu kompensieren. Hierzu weist die Kom pensationsvorrichtung 105 eine Einleseschnittstelle 115 und eine Kompensationsein richtung 120 auf. Die Einleseschnittstelle 115 ist ausgebildet, um ein Fahrzeuggierra tensignal 125 einzulesen, das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenän derung des Zugfahrzeugs 100 repräsentiert. Die Kompensationseinrichtung 120 ist ausgebildet, um einen Überlagerungswinkel zum Überlagern eines Hinterachslenk winkels 130 des Zugfahrzeugs 100 zu bestimmen, wenn zumindest die Fahrzeug gierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung innerhalb eines definierten Fahrzeug- gierraten-Schwingbereichs liegt, und/oder den Überlagerungswinkel als ein Überla gerungswinkelsignal 135 an eine Hinterachslenkvorrichtung 140 des Zugfahrzeugs 100 auszugeben, um die Kompensation der Anhängerschwingung 107 zu ermögli chen. Die Kompensationsvorrichtung 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an dem Zugfahrzeug 100 angeordnet, beispielsweise in ein Hinterachslenkvorrichtungs- Steuergerät 142 der Hinterachslenkvorrichtung 140 des Fahrzeugs 100 integriert bzw. implementiert oder mit dem Hinterachslenkvorrichtungs-Steuergerät 142 signal technisch verbunden. Das Hinterachslenkvorrichtungs-Steuergerät 142 ist zum Durchführen und/oder Ansteuern einer Basisfunktion der Hinterachslenkvorrichtung 140, beispielsweise zum Bestimmen und/oder Einstellen des Hinterachslenkwinkels 130, ausgebildet. Bei der Hinterachslenkvorrichtung 140 handelt es sich gemäß die sem Ausführungsbeispiel um eine aktive Hinterachslenkung, die ausgebildet ist, um eine Spurverstellung an der Hinterachse des Zugfahrzeugs 100 durchzuführen, einen Wendekreis des Zugfahrzeugs 100 zu verkleinern, und/oder eine Fahrstabilität zu er höhen. Die aktive Hinterachslenkung ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebil det, um einen Spurwinkel der Hinterräder zu verändern, so dass sich eine Lenkfunk tion ergibt. Dadurch erhöht sich beispielsweise die Wendigkeit beim Parken, bei klei nen Geschwindigkeiten und im Stadtverkehr. Dies wird durch gegensinniges Einlen ken der Hinterräder ermöglicht. Dadurch wird der Wendekreis des Fahrzeugs verklei nert. Gleichsinniges Einlenken der Hinterräder dagegen stabilisiert das Fahrzeug bei hohen Geschwindigkeiten (zum Beispiel ab ca. 50 km/h), insbesondere bei Aus- weich- und Spurwechselmanövern. Die hiervorgestellte Kompensationsvorrichtung 105 ist vorteilhafterweise zur Kompensation von Anhängerschwingungen 107 mit ei ner solchen Hinterachslenkung ausgebildet. Die Hinterachslenkvorrichtung ist vor zugsweise als eine Steer-by-wire-Lenkung ausgebildet. 1 shows a schematic representation of a towing vehicle 100 with a compensation device 105 according to an exemplary embodiment. The compensation device 105 is designed to compensate for a trailer vibration 107 of a vehicle trailer 110 on the towing vehicle 100 . For this purpose, the compensation device 105 has a read-in interface 115 and a compensation device 120 . The read-in interface 115 is designed to read in a vehicle yaw rate signal 125 which represents a vehicle yaw rate and/or a change in the vehicle yaw rate of the towing vehicle 100 . Compensation device 120 is designed to determine an overlay angle for overlaying a rear-axle steering angle 130 of towing vehicle 100 if at least the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate oscillation range, and/or the overlay angle as an overlay angle signal 135 output to a rear-axle steering device 140 of the towing vehicle 100 in order to chen the compensation of the trailer vibration 107 ermögli. According to this exemplary embodiment, the compensation device 105 is arranged in or on the towing vehicle 100, for example integrated or implemented in a rear-axle steering device control unit 142 of the rear-axle steering device 140 of the vehicle 100 or technically connected to the rear-axle steering device control unit 142 in signal terms. Rear-axle steering device control unit 142 is designed to carry out and/or control a basic function of rear-axle steering device 140, for example to determine and/or set rear-axle steering angle 130. According to this exemplary embodiment, rear-axle steering device 140 is an active rear-axle steering system that is designed to adjust the track on the rear axle of towing vehicle 100, to reduce a turning circle of towing vehicle 100, and/or to increase driving stability. According to one exemplary embodiment, the active rear-axle steering is designed to change a toe angle of the rear wheels, resulting in a steering function. This increases maneuverability when parking, at low speeds and in city traffic, for example. This is made possible by turning the rear wheels in the opposite direction. This reduces the turning circle of the vehicle. Turning in the rear wheels in the same direction, on the other hand, stabilizes the vehicle at high speeds (e.g. from around 50 km/h), especially during evasive and lane-changing manoeuvres. The compensation device 105 presented here is advantageously designed to compensate for trailer vibrations 107 with egg ner such a rear axle steering. The rear-axle steering device is preferably designed as a steer-by-wire steering system.

Bei der Nutzung des Zugfahrzeugs 100 mit Anhänger 110 kann es je nach Bela dungszustand zum Schwingen des Anhängers 110 kommen. Diese Anhängerschwin gung 107 kann sich negativ auf das Fahrverhalten auswirken und die Kontrollierbar- keit des Zugfahrzeugs 100, das im Folgenden auch „Fahrzeug“ genannt wird, ein schränken. Zusätzlich ist das Schwingverhalten der Fahrzeug-Anhängerkombination in verschiedenen Märkten zulassungsrelevant. Hintergrund ist hier, das in unter schiedlichen Märkten nach sich unterscheidenden Normen und Vorschriften getestet werden muss, um die jeweilige Zulassung für den Markt zu erhalten. So kann es bei spielsweise eine Bedingung für eine Abklingkonstante der Anhängerschwingung un ter vorgegebenen Bedingungen geben. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, ist das untersuchte Anhängergewicht nicht zulassungsfähig. Bei erhöhter Schwingneigung kann es daher erforderlich sein, das zulässige Gesamtgewicht des Anhängers 110 zu reduzieren. When using the towing vehicle 100 with a trailer 110, the trailer 110 may swing, depending on the load. This trailer vibration 107 can have a negative effect on the driving behavior and limit the ability to control the towing vehicle 100, which is also referred to below as “vehicle”. In addition, the vibration behavior of the vehicle-trailer combination is relevant for approval in various markets. The background here is that different markets have to be tested according to different standards and regulations in order to obtain approval for the respective market. For example, there may be a condition for a trailer vibration decay constant under predetermined conditions. If the condition is not met, that is examined trailer weight not admissible. If there is an increased tendency to oscillate, it may therefore be necessary to reduce the permissible total weight of the trailer 110 .

Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt einen Ablauf im Sinne von Verfahrensschrit ten zur Berechnung eines Hinterachslenkwinkels in Form des Überlagerungswinkels, der eine Anhängerschwingung 107 aktiv kompensiert. Hierdurch wird die Anhänger schwingung 107 des Anhängers 110 stark reduziert, bzw. die Abklingzeit der Anhä ngerschwingung 107 wird verkürzt. Die Fahrsicherheit des Gespanns bzw. der Fahr zeug-Anhängerkombination wird gesteigert und gegebenenfalls kann das zulässige Anhängegewicht des Anhängers bei der Fahrzeugzulassung erhöht werden. Zwei Hauptbestandteile des Ablaufs werden anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben. Ein Ab lauf zur Berechnung des Überlagerungswinkels, der auch als „Soll-Überlagerungs winkel“ bezeichnet werden kann, wird in Fig. 2 genauer beschrieben und ein Ablauf zur Berechnung einer Aktivierungs- und Deaktivierungsbedingung der Überlagerung wird in Fig. 3 beschrieben. The approach presented here describes a process in terms of process steps for calculating a rear-axle steering angle in the form of the superposition angle, which actively compensates for a trailer vibration 107 . As a result, the trailer vibration 107 of the trailer 110 is greatly reduced, or the decay time of the trailer vibration 107 is shortened. The driving safety of the vehicle combination or vehicle-trailer combination is increased and, if necessary, the permissible towing weight of the trailer can be increased when the vehicle is registered. Two main parts of the process are described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. A procedure for calculating the overlap angle, which can also be referred to as a "target overlap angle", is described in more detail in FIG. 2 and a procedure for calculating an activation and deactivation condition of the overlap is described in FIG.

Die Kompensationsvorrichtung 105 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner eine Erkennungseinrichtung 145 auf, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Fahrzeuggierratensignals 125, die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenän derung innerhalb des definierten Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs als Fehlergier rate zu erkennen und/oder unter Verwendung der Fehlergierrate und/oder unter Ver wendung zumindest eines Lenkradwinkelsignals 150, das einen eingestellten Lenk radwinkel des Zugfahrzeugs 100 repräsentiert, und/oder eines Geschwindigkeitssig nals 155, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Zugfahrzeugs 100 repräsentiert, und/oder eines Lenkradwinkelgeschwindigkeitssignals 160, das eine Lenkwinkelge schwindigkeit eines Lenkradwinkels des Zugfahrzeugs 100 repräsentiert, mittels ei ner Aktivierungseinrichtung 165 ein Aktivierungssignal 170 zum Aktivieren der Kom pensationseinrichtung 120 bereitzustellen. Die Kompensationseinrichtung 120 ist ge mäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um ansprechend auf das Aktivierungs signal 170 von der Erkennungseinrichtung 145 aktiviert zu werden, um den Überla gerungswinkel zu bestimmen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kompensa tionseinrichtung 120 ausgebildet, um lediglich ansprechend auf das Aktivierungssignal 170 aktiviert zu werden und/oder ohne ein Aktivierungssignal 170 inaktiv zu bleiben oder deaktiviert zu werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Aktivierungssignal 170 dazu ausgebildet, um einen Schalter S1 zwischen der Er kennungseinrichtung 145 und der Kompensationseinrichtung 120 zu schließen, um die Erkennungseinrichtung 145 mit der Kompensationseinrichtung 120 elektrisch zu verbinden. Ohne Anliegen des Aktivierungssignals 170 ist bzw. bleibt der Schalter S1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel geöffnet. According to this exemplary embodiment, compensation device 105 also has a detection device 145, which is designed to use vehicle yaw rate signal 125 to detect the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as the error yaw rate and/or using the error yaw rate and /or using at least one steering wheel angle signal 150, which represents a set steering wheel angle of towing vehicle 100, and/or a speed signal 155, which represents a vehicle speed of towing vehicle 100, and/or a steering wheel angle speed signal 160, which represents a steering angle speed of a steering wheel angle of the Towing vehicle 100 represents an activation signal 170 for activating the compensation device 120 by means of an activation device 165 . According to this exemplary embodiment, the compensation device 120 is designed to be activated in response to the activation signal 170 by the detection device 145 in order to determine the delay angle. According to one exemplary embodiment, the compensation device 120 is designed to respond only to the Activation signal 170 to be activated and/or to remain inactive without an activation signal 170 or to be deactivated. According to this exemplary embodiment, the activation signal 170 is designed to close a switch S1 between the detection device 145 and the compensation device 120 in order to electrically connect the detection device 145 to the compensation device 120 . Without the activation signal 170 being present, the switch S1 is or remains open according to this exemplary embodiment.

Die Kompensationsvorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiter hin eine Begrenzungseinrichtung 175 auf, die ausgebildet ist, um den von der Kom pensationseinrichtung 120 bestimmten Überlagerungswinkel und/oder einen mit dem Überlagerungswinkel zu überlagernden bzw. überlagerten Gesamtwinkel 180 hin sichtlich einer Winkelgröße und/oder Winkelgeschwindigkeit zu verändern. According to this exemplary embodiment, compensation device 100 also has a limiting device 175, which is designed to limit the superposition angle determined by compensation device 120 and/or a total angle 180 to be superimposed or superimposed with the superimposition angle in terms of an angular magnitude and/or angular velocity change.

Ein System aus der Kompensationsvorrichtung 100 und der Hinterachslenkvorrich tung 140 und/oder dem Hinterachslenkvorrichtungs-Steuergerät 142 kann auch als Hinterachslenksystem 185 bezeichnet werden. A system made up of the compensation device 100 and the rear axle steering device 140 and/or the rear axle steering device control unit 142 can also be referred to as a rear axle steering system 185 .

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Kompensationseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in Fig. 1 beschriebene Kom pensationseinrichtung 120 handeln. 2 shows a schematic representation of a compensation device according to an embodiment. This can be the compensation device 120 described in FIG.

Die Kompensationseinrichtung 120 ist zur Anwendung eines Ablaufs zur Berechnung des Überlagerungswinkels 200, der auch als „Soll-Überlagerungswinkel“ bezeichnet werden kann, ausgebildet. Die Anhängerschwingung ist im Allgemeinen in die Fahr zeuggierrate eingekoppelt und dort messbar, da der Anhänger beispielsweise am Heck des Fahrzeugs zieht, welches sich aus dem Schleppmoment ergibt, wenn das Zugfahrzeug den Anhänger hinter sich herzieht. Aus dem Fahrzeuggierratensignal 125 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft übereine Filter kaskade der für Anhängerschwingungen charakteristische Frequenzbereich isoliert. Hierzu wird gemäß einem Ausführungsbeispiel sowohl die Fahrzeuggierrate als auch die Fahrzeuggierratenänderung im typischen Frequenzbereich als Gierratenfehler 202 interpretiert und durch einen PID-Regler kompensiert. Ausgangsgröße ist der Überlagerungswinkel 200, der zum normalen Hinterachslenkwinkel, der auch als „Hinterachssollwinkel“ bezeichnet werden kann, addiert wird. Gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel wird unter Verwendung zumindest eines von dem Fahrzeuggierraten signal 125 abgeleiteten Signals eine Multiplikation und/oder gegebenenfalls eine Vor zeichenkorrektur durchgeführt. The compensation device 120 is designed to use a procedure for calculating the superimposition angle 200, which can also be referred to as the “setpoint superimposition angle”. The trailer oscillation is generally coupled into the vehicle's yaw rate and can be measured there, since the trailer pulls, for example, at the rear of the vehicle, which results from the drag torque when the towing vehicle pulls the trailer behind it. According to this exemplary embodiment, the frequency range characteristic of trailer vibrations is isolated from vehicle yaw rate signal 125 by way of a filter cascade, merely by way of example. For this purpose, according to one exemplary embodiment, both the vehicle yaw rate and the vehicle yaw rate change in the typical frequency range are interpreted as yaw rate error 202 and compensated for by a PID controller. Output size is the Superposition angle 200, which is added to the normal rear axle steering angle, which can also be referred to as the "rear axle target angle". According to one embodiment, at least one signal derived from vehicle yaw rate signal 125 is used to carry out a multiplication and/or possibly a sign correction.

Die Kompensationseinrichtung 120 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumin dest eine Filtereinrichtung 205, eine Differenzierungseinrichtung d/dt, einen Mischer 210 und/oder eine Gierratenfehlererkenneinheit 215 mit einem Regler 220 auf. Die Filtereinrichtung 205 ist dazu ausgebildet, um unter Verwendung des Fahrzeuggier ratensignals 125 ein Filtersignal 225 bereitzustellen, das einem definierten Frequenz bereich der Anhängerschwingung entspricht. Die Differenzierungseinrichtung d/dt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Filtersignal 220 zu differen zieren, um ein differenziertes Signal 230 zu erhalten. Der Mischer 210 ist gemäß die sem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das differenzierte Signal 230 mit einem weiteren Signal zu mischen oder das differenzierte Signal 230 zu verstärken. Die Gierratenfehlererkenneinheit 215 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung im definierten Fre quenzbereich als Gi erratenfehler 202 zu interpretieren. Der Regler 220 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die als Gierratenfehler 202 interpretierte Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung zu kompensieren, um den Überlagerungswinkel 200 zu bestimmen. Die Filtereinrichtung 205 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um über eine Filterkaskade einen für die Anhänger schwingung charakteristischen Frequenzbereich als den definierten Frequenzbereich zu isolieren, um das Filtersignal 225 zu bestimmen. According to this exemplary embodiment, the compensation device 120 has at least one filter device 205, a differentiation device d/dt, a mixer 210 and/or a yaw rate error detection unit 215 with a controller 220. The filter device 205 is designed to use the vehicle yaw rate signal 125 to provide a filter signal 225 that corresponds to a defined frequency range of the trailer vibration. According to this exemplary embodiment, the differentiating device d/dt is designed to differentiate the filter signal 220 in order to obtain a differentiated signal 230 . According to this exemplary embodiment, the mixer 210 is designed to mix the differentiated signal 230 with another signal or to amplify the differentiated signal 230 . According to this exemplary embodiment, the yaw rate error detection unit 215 is designed to interpret the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change in the defined frequency range as a yaw rate error 202 . According to this exemplary embodiment, controller 220 is designed to compensate for the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change interpreted as yaw rate error 202 in order to determine superposition angle 200 . According to this exemplary embodiment, the filter device 205 is designed to use a filter cascade to isolate a frequency range that is characteristic of the trailer vibration as the defined frequency range in order to determine the filter signal 225 .

Die Filtereinrichtung 205 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest einen Hochpassfilter 240 und/odereinen Tiefpassfilter 245 auf. Die Gierratenfehlererken neinheit 215 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um den Reg ler 220 unter Verwendung eines hinterlegten Sollfehlerwerts 250 zu betreiben, um das Überlagerungswinkelsignal bzw. den Überlagerungswinkel 200 zu bestimmen. Der Sollfehlerwert 250 beträgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel Null. Der Regler 220 weist zumindest als Teilregler gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest eine P-Regelfunktion 255, I-Regelfunktion 260 und/oder D-Regelfunktion 265 auf.According to this exemplary embodiment, the filter device 205 has at least one high-pass filter 240 and/or one low-pass filter 245. According to this exemplary embodiment, yaw rate error detection unit 215 is designed to operate controller 220 using a stored setpoint error value 250 in order to determine superimposition angle signal or superimposition angle 200 . According to this exemplary embodiment, the target error value 250 is zero. The controller 220, at least as a partial controller according to this exemplary embodiment, has at least a P control function 255, I control function 260 and/or D control function 265.

Der Regler 220 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein PID-Regler ausge formt. According to this exemplary embodiment, the controller 220 is formed as a PID controller.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Erkennungseinrichtung einer Kom pensationsvorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in Fig. 1 beschriebene Erkennungseinrichtung 145 handeln. FIG. 3 shows a schematic representation of a detection device of a compensation device 120 according to an exemplary embodiment. This can be the detection device 145 described in FIG. 1 .

Die Erkennungseinrichtung 145 ist zur Anwendung eines Ablaufs zur Berechnung der Aktivierungs- und Deaktivierungsbedingung der Überlagerung ausgebildet. Die Aktivierung des in Fig. 2 beschrieben, von der Kompensationseinrichtung durchführ baren Regelwerkes zur Schwingkompensation wird von der Erkennungseinrichtung 145 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur in für Anhängerschwingungen typischen Situationen erlaubt. Hierzu wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Situations erkennung auf Basis von Lenkradwinkelgeschwindigkeit, Fehlergierrate und/oder Ausgabe des Kompensationsablaufs umgesetzt. Zur Ermittlung der Fehlergierrate weist die Erkennungseinrichtung 145 eine Ermittlungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine Sollgierrate mittels eines Fahrzeugmodells, wie z.B. eines Einspurmo dells auf Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkradwinkel zu ermitteln. Ferner weist die Erkennungseinrichtung 145 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Be dingungsüberprüfungseinrichtung 305 auf. Sind beispielsweise für die Fahrzeug- Gierrate, die Lenkradwinkelgeschwindigkeit und/oder den Überlagerungswinkel meh rere oder alle Eintrittsbedingungen der Bedingungsüberprüfungseinrichtung 305 er füllt, wird die Kompensationseinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel für eine Mindestaktivierungszeit aktiviert. Wenn bei Ablauf der Mindestaktivierungszeit die Amplitude der Anhängerschwingung sowie der Kompensationswinkel unter eine Schwelle fallen, erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Deaktivierung der Kompensationseinrichtung . The recognition device 145 is designed to use a sequence for calculating the activation and deactivation conditions of the superimposition. According to this exemplary embodiment, the recognition device 145 only permits the activation of the set of rules for vibration compensation, which is described in FIG. 2 and can be carried out by the compensation device, in situations that are typical for trailer vibrations. For this purpose, according to this exemplary embodiment, situation detection is implemented on the basis of steering wheel angular velocity, error yaw rate and/or the output of the compensation sequence. To determine the error yaw rate, the detection device 145 has a determination device that is designed to determine a setpoint yaw rate using a vehicle model, such as a single-track model, based on the vehicle speed and steering wheel angle. Furthermore, the recognition device 145 according to this exemplary embodiment has a condition check device 305 . If, for example, for the vehicle yaw rate, the steering wheel angular velocity and/or the superimposition angle, several or all entry conditions of the condition checking device 305 are met, the compensation device according to this exemplary embodiment is activated for a minimum activation time. If the amplitude of the trailer vibration and the compensation angle fall below a threshold when the minimum activation time has expired, the compensation device is deactivated according to this exemplary embodiment.

Die Aktivierungseinrichtung 165 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Aktivierungssignal 170 zum Aktivieren der Kompensationseinrichtung auszu geben, wenn zumindest eine Bedingung oder alle Bedingungen der Bedingungsüber prüfungseinrichtung 305 beispielsweise für die Fahrzeug-Gierrate, die Lenkradwinkelgeschwindigkeit und/oder den Überlagerungswinkel erfüllt ist bzw. sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Aktivierungseinrichtung 165 ausge bildet, um das Aktivierungssignal 170 auszugeben, wenn als die Bedingung die Fahr zeuggierrate einen Gierratenmaximalschwellenwert 310 erreicht oder überschreitet und/oder die Fahrzeuggierratenänderung einen Gierratenänderungsmaximalschwel lenwert 315 erreicht oder überschreitet und/oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs einen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsmaximalschwellenwert 320 erreicht oder überschreitet und/oder eine Differenz aus der Fahrzeuggierrate und ei ner ermittelten Sollgierrate einen Differenzmaximalschwellenwert 325 erreicht oder überschreitet. Die Bedingungsüberprüfungseinrichtung 305 weist hierfür jeweils zu geordnete Schwellenwertvergleichseinrichtungen mit den jeweiligen hinterlegten Schwellenwerten 210, 315, 320, 325 auf. Ein Erreichen oder Überschreiten des Diffe renzmaximalschwellenwerts 325 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel als Fehler gierrate interpretiert. Gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen ist die Aktivie rungseinrichtung 165 ausgebildet, um das Aktivierungssignal 170 nur dann auszuge ben, wenn eine bestimmte Anzahl oder alle vorhandenen Bedingungen erfüllt sind.According to this exemplary embodiment, the activation device 165 is designed to output the activation signal 170 for activating the compensation device if at least one condition or all conditions of the condition verification device 305, for example for the vehicle yaw rate, are met Steering wheel angular velocity and/or the superimposition angle is or are. According to this exemplary embodiment, the activation device 165 is designed to output the activation signal 170 when, as the condition, the vehicle yaw rate reaches or exceeds a maximum yaw rate threshold value 310 and/or the vehicle yaw rate change reaches or exceeds a maximum yaw rate change threshold value 315 and/or a steering wheel angular velocity of the towing vehicle has a maximum steering wheel angular velocity threshold value 320 reaches or exceeds and/or a difference between the vehicle yaw rate and a determined target yaw rate reaches or exceeds a difference maximum threshold value 325 . For this purpose, the condition checking device 305 has associated threshold value comparison devices with the respective stored threshold values 210, 315, 320, 325. According to one embodiment, reaching or exceeding the difference maximum threshold value 325 is interpreted as an error yaw rate. According to different exemplary embodiments, activation device 165 is designed to only output activation signal 170 if a specific number or all of the existing conditions are met.

So wird die Kompensationseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel vorteilhaf terweise deaktiviert, wenn der Fahrzeuganhänger nach einer durch das Überlage rungssignal kompensierten Anhängerschwingung nicht mehr schwingt bzw. schlin gert. Thus, according to one exemplary embodiment, the compensation device is advantageously deactivated when the vehicle trailer no longer vibrates or sways after a trailer vibration compensated by the superimposition signal.

Die Erkennungseinrichtung 145 weist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Deaktivierungseinrichtung 330 auf, die dazu ausgebildet ist, um ein Deaktivierungs signal 335 zum Deaktivieren der Kompensationseinrichtung auszugeben, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist und/oder wenn ab der Ausgabe des Aktivierungssignals 170 eine definierte Zeitspanne abgelaufen ist. Zum Erkennen des Ablaufs der defi nierten Zeitspanne weist die Erkennungseinrichtung 145 gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel eine Zeiterkennungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um nach Ab lauf der definierten Zeitspanne der Bereitstellung des Aktivierungssignals 170 ein Ab lauferkennungssignal für die Deaktivierungseinrichtung 330 auszugeben. According to this exemplary embodiment, detection device 145 also has a deactivation device 330, which is designed to output a deactivation signal 335 to deactivate the compensation device if the condition is not met and/or if a defined period of time has elapsed since activation signal 170 was output . To detect the expiry of the defined period of time, the detection device 145 according to this exemplary embodiment has a time detection device that is designed to output an expiry detection signal for the deactivation device 330 after the defined time period of the provision of the activation signal 170 has expired.

Die Deaktivierungseinrichtung 330 ist beispielsweise ausgebildet, um das Deaktivie rungssignal 335 auszugeben, wenn eine Amplitude der Anhängerschwingung nach Ablauf der Mindestaktivierungszeit unterhalb eines Schwellenwerts liegt und/oder der Überlagerungswinkel nach Ablauf der Mindestaktivierungszeit unterhalb eines weite ren Schwellenwerts liegt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Erkennungsein richtung 145 ferner ausgebildet, um den von der Kompensationseinrichtung bestimm ten Überlagerungswinkel 200 zu empfangen, wobei die Aktivierungseinrichtung 165 ausgebildet ist, um das Aktivierungssignal 170 auszugeben, wenn als die Bedingung der Überlagerungswinkel 200 einen Winkelschwellenwert erreicht oder überschreitet. Zwischen einer Empfangsschnittstelle zum Empfangen des Überlagerungswinkels 200 und einer Schwellenwertvergleichseinrichtung mit dem hinterlegten Winkel schwellenwert ist gemäß einer Ausführungsform ein Integrator geschaltet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Aktivierungseinrichtung 165 ferner ausgebildet, um das Aktivierungssignal 170 auszugeben, wenn als die Bedingung der Überlage rungswinkel 200 einen weiteren Winkelschwellenwert erreicht oder überschreitet. The deactivation device 330 is designed, for example, to output the deactivation signal 335 when an amplitude of the trailer vibration occurs expiry of the minimum activation time is below a threshold value and/or the overlap angle is below a further ren threshold value after expiry of the minimum activation time. According to this exemplary embodiment, the detection device 145 is also designed to receive the superimposition angle 200 determined by the compensation device, with the activation device 165 being designed to output the activation signal 170 if the superimposition angle 200 reaches or exceeds an angle threshold value as the condition. According to one embodiment, an integrator is connected between a receiving interface for receiving the superposition angle 200 and a threshold value comparison device with the stored angle threshold value. According to this exemplary embodiment, the activation device 165 is also designed to output the activation signal 170 when the superimposition angle 200 reaches or exceeds a further angle threshold value as the condition.

Die Bedingungsüberprüfungseinrichtung 305 weist gemäß diesem Ausführungsbei spiel fernereine erste Zeitbegrenzungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine Bereitstellungszeit eines ersten Bedingungserfüllungssignals zu begrenzen, das aus gegeben wird, wenn als die Bedingung der Gierratenmaximalschwellenwert 310, Gierratenänderungsmaximalschwellenwert 315 und/oder der Differenzmaximal schwellenwerts 325 erreicht oder überschritten ist. Die Bedingungsüberprüfungsein richtung 305 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner eine zweite Zeitbegren zungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine Bereitstellungszeit eines zweiten Bedingungserfüllungssignals zu begrenzen, das ausgegeben wird, wenn als die Be dingung der Lenkradwinkelgeschwindigkeitsmaximalschwellenwert 320 erreicht oder überschritten ist. According to this exemplary embodiment, the condition checking device 305 also has a first time limiting device which is designed to limit the time at which a first condition fulfillment signal is made available, which is output when the condition reaches the maximum yaw rate threshold value 310, the maximum yaw rate change threshold value 315 and/or the maximum difference threshold value 325 or is exceeded. According to this exemplary embodiment, the condition checking device 305 also has a second time limit device, which is designed to limit a provision time of a second condition fulfillment signal, which is output when the condition of the maximum steering wheel angular velocity threshold value 320 is reached or exceeded.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 gemäß einem Ausführungsbei spiel zum Kompensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zugfahrzeug. Dieses Verfahren 400 ist von der anhand einer der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Kompensationsvorrichtung durchführbar und/oder ansteuerbar. FIG. 4 shows a flow chart of a method 400 according to an exemplary embodiment for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle. This method 400 can be carried out and/or controlled by the compensation device described with reference to one of FIGS.

Das Verfahren weist einen Schritt 405 des Einlesens und einen Schritt 410 des Best immens auf. Im Schritt 405 des Einlesens wird ein Fahrzeuggierratensignal eingelesen, das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung des Zugfahrzeugs repräsentiert. Im Schritt 410 des Bestimmens wird ein Überlagerungs winkel zum Überlagern eines Hinterachslenkwinkels des Zugfahrzeugs bestimmt, wenn die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung innerhalb eines de finierten Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs liegt, und/oder es wird der Überlage rungswinkel als ein Überlagerungswinkelsignal an eine Hinterachslenkvorrichtung des Zugfahrzeugs ausgegeben, um die Kompensation der Anhängerschwingung zu ermöglichen. The method has a step 405 of reading in and a step 410 of determining. In step 405 of reading in, a vehicle yaw rate signal read in, which represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle. In step 410 of determining, an overlay angle for overlaying a rear axle steering angle of the towing vehicle is determined if the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or the overlay angle is output as an overlay angle signal to a rear axle steering device of the towing vehicle , to allow compensation for trailer sway.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur bei spielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausfüh rungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The exemplary embodiments described and shown in the figures are selected only by way of example. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or in relation to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.

Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer an deren als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated and carried out in a different order to that described.

Bezuqszeichen d/dt Differenzierungseinrichtung Numeral d/dt differentiator

S1 Schalter S1 switch

100 Zugfahrzeug 100 towing vehicle

105 Kompensationsvorrichtung 105 compensation device

107 Anhängerschwingung 107 trailer vibration

110 Fahrzeuganhänger 110 vehicle trailers

115 Einleseschnittstelle 115 read-in interface

120 Kompensationseinrichtung 120 compensation device

125 Fahrzeuggierratensignal 125 vehicle yaw rate signal

130 Hinterachslenkwinkel 130 rear axle steering angle

135 Überlagerungswinkelsignal 135 beat angle signal

140 Hinterachslenkvorrichtung 140 rear axle steering device

142 Hinterachslenkvorrichtungs-Steuergerät142 rear axle steering device control unit

145 Erkennungseinrichtung 145 recognition device

150 Lenkradwinkelsignal 150 steering wheel angle signal

155 Geschwindigkeitssignal 155 speed signal

160 Lenkradwinkelgeschwindigkeitssignal160 steering wheel angular velocity signal

165 Aktivierungseinrichtung 165 activation device

170 Aktivierungssignal 170 activation signal

175 Begrenzungseinrichtung 175 limiting device

180 Gesamtwinkel 180 total angle

185 Hinterachslenksystem 185 rear axle steering system

200 Überlagerungswinkel 200 overlay angles

202 Gierratenfehler 202 yaw rate error

205 Filtereinrichtung 205 filter device

210 Mischer 210 mixers

215 Gierratenfehlererkenneinheit 215 yaw rate error detection unit

220 Regler 220 controls

225 Filtersignal differenziertes Signal 225 filter signal differentiated signal

Hochpassfilter high pass filter

Tiefpassfilter low pass filter

Sollfehlerwert target error value

P-Regelfunktion P control function

I-Regelfunktion I control function

D-Regelfunktion D control function

Bedingungsüberprüfungseinrichtungcondition checker

GierratenmaximalschwellenwertMaximum Yaw Rate Threshold

GierratenänderungsmaximalschwellenwertYaw Rate Change Maximum Threshold

Lenkradwinkelgeschwindigkeitsmaximalschwellenwert Steering Wheel Angular Velocity Maximum Threshold

D iff e re nzm axi m a I sch we 11 enwe rt D iff e re nzm axi m a I h e 11 en value

Deaktivierungseinrichtung deactivation device

Deaktivierungssignal deactivation signal

Verfahren zum Kompensieren einer Anhängerschwingung eines Fahrzeuganhängers für ein Zugfahrzeug Schritt des Einlesens Method for compensating for a trailer vibration of a vehicle trailer for a towing vehicle, step of reading

Schritt des Bestimmens und/oder des Ausgebens step of determining and/or outputting

Claims

Patentansprüche patent claims 1. Kompensationsvorrichtung (105) für ein Zugfahrzeug (100) zum Kompensie ren einer Anhängerschwingung (107) eines Fahrzeuganhängers (110), wobei die Kompensationsvorrichtung (105) die folgenden Merkmale aufweist: eine Einleseschnittstelle (115), die ausgebildet ist, um ein Fahrzeuggierratensig nal (125) einzulesen, das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenände rung des Zugfahrzeugs (100) repräsentiert, und eine Kompensationseinrichtung (120), die ausgebildet ist, um einen Überlagerungs winkel (200) zum Überlagern eines Hinterachslenkwinkels (130) des Zugfahr zeugs (100) zu bestimmen, wenn zumindest die Fahrzeuggierrate und/oder Fahr zeuggierratenänderung innerhalb eines definierten Fahrzeuggierraten-Schwingbe- reichs liegt, und/oder den Überlagerungswinkel (200) als ein Überlagerungswinkel signal (135) an eine Hinterachslenkvorrichtung (140) des Zugfahrzeugs (100) auszu geben, um die Kompensation der Anhängerschwingung (107) zu ermöglichen. 1. Compensation device (105) for a towing vehicle (100) for compensating for a trailer vibration (107) of a vehicle trailer (110), the compensation device (105) having the following features: a read-in interface (115) which is designed to record a vehicle yaw rate signal nal (125) to be read, which represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle (100), and a compensation device (120) which is designed to generate an overlay angle (200) for overlaying a rear axle steering angle (130) of the towing vehicle ( 100) to determine if at least the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or the superimposition angle (200) as a superimposition angle signal (135) to a rear axle steering device (140) of the towing vehicle (100) spend to allow compensation for the trailer vibration (107). 2. Kompensationsvorrichtung (105) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Er kennungseinrichtung (145), die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Fahrzeug gierratensignals (125) die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung in nerhalb des definierten Fahrzeuggierraten-Schwingbereichs als Fehlergierrate (300) zu erkennen und/oder unter Verwendung der Fehlergierrate (300) und/oder unter Verwendung zumindest eines Lenkradwinkelsignals (150), das einen eingestellten Lenkradwinkel des Zugfahrzeugs (100) repräsentiert, und/oder eines Geschwindig keitssignals (155), das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Zugfahrzeugs (100) reprä sentiert, und/oder eines Lenkradwinkelgeschwindigkeitssignals (160), das eine Lenk winkelgeschwindigkeit eines Lenkradwinkels des Zugfahrzeugs (100) repräsentiert, mittels einer Aktivierungseinrichtung (165) ein Aktivierungssignal (170) zum Aktivie ren der Kompensationseinrichtung (120) bereitzustellen. 2. Compensation device (105) according to claim 1, characterized by a detection device (145) which is designed to use the vehicle yaw rate signal (125) to determine the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change within the defined vehicle yaw rate oscillation range as the error yaw rate (300). and/or using the error yaw rate (300) and/or using at least one steering wheel angle signal (150) representing a set steering wheel angle of the towing vehicle (100) and/or a speed signal (155) representing a vehicle speed of the towing vehicle (100) and/or a steering wheel angular velocity signal (160), which represents a steering angular velocity of a steering wheel angle of the towing vehicle (100), using an activation device (165) to provide an activation signal (170) for activating the compensation device (120). 3. Kompensationsvorrichtung (105) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (120) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Aktivierungssignal (170) von einer Erkennungseinrich tung (145) aktiviert zu werden, um den Überlagerungswinkel (200) zu bestimmen. 3. Compensation device (105) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation device (120) is designed to be activated in response to an activation signal (170) from a detector (145) to determine the overlap angle (200). 4. Kompensationsvorrichtung (105) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Begrenzungseinrichtung (175), die ausgebildet ist, um den von der Kompensationseinrichtung (120) bestimmten Überlagerungswinkel (200) und/oder einen mit dem Überlagerungswinkel (200) zu überlagernden Gesamtwin kel (180) hinsichtlich einer Winkelgröße und/oder Winkelgeschwindigkeit einer Lenkausrichtungsgeschwindigkeit eines Rads zu begrenzen. 4. Compensation device (105) according to one of the preceding claims, characterized by a limiting device (175) which is designed to limit the superposition angle (200) determined by the compensation device (120) and/or a total win to be superimposed with the superposition angle (200). kel (180) in terms of an angular magnitude and/or angular velocity of a steering alignment velocity of a wheel. 5. Kompensationsvorrichtung (105) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (120) zumindest eine Filtereinrichtung (205), eine Differenzierungseinrichtung (d/dt), einen Mischer (210) und/oder eine Gierratenfehlererkenneinheit (215) mit einem Regler (220) aufweist, wobei die Filtereinrichtung (205) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung des Fahrzeuggierratensignals (125) ein Filtersignal (225) bereitzustellen, das einem defi nierten Frequenzbereich der Anhängerschwingung (107) entspricht und/oder die Dif ferenzierungseinrichtung (d/dt) ausgebildet ist, um das Filtersignal (225) zu differen zieren, um ein differenziertes Signal (230) zu erhalten und/oder der Mischer (215) ausgebildet ist, um das differenzierte Signal (230) mit einem weiteren Signal zu mi schen oder das differenzierte Signal (230) zu verstärken, und/oder die Gierratenfeh lererkenneinheit (215) ausgebildet ist, um die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeug gierratenänderung im definierten Frequenzbereich als Gierratenfehler (202) zu inter pretieren und/oder der Regler (220) ausgebildet ist, um die als Gierratenfehler (202) interpretierte Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung zu kompensie ren, um den Überlagerungswinkel (200) zu bestimmen. 5. Compensation device (105) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation device (120) has at least one filter device (205), a differentiation device (d/dt), a mixer (210) and/or a yaw rate error detection unit (215). a controller (220), wherein the filter device (205) is designed to provide a filter signal (225) using the vehicle yaw rate signal (125), which corresponds to a defi ned frequency range of the trailer vibration (107) and/or the differentiating device ( d/dt) is designed to differentiate the filter signal (225) in order to obtain a differentiated signal (230) and/or the mixer (215) is designed to mix the differentiated signal (230) with a further signal rule or to amplify the differentiated signal (230), and/or the yaw rate error detection unit (215) is designed to measure the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rates To interpret a change in the defined frequency range as a yaw rate error (202) and/or the controller (220) is designed to compensate for the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change interpreted as a yaw rate error (202) in order to determine the superimposition angle (200). 6. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (205) zumindest einen Hochpassfilter (240) und/oder einen Tiefpassfilter (245) aufweist. 6. Compensation device (105) according to claim 5, characterized in that the filter device (205) has at least one high-pass filter (240) and/or one low-pass filter (245). 7. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gierratenfehlererkenneinheit (215) dazu ausgebildet ist, um den Regler (220) unter Verwendung eines hinterlegten Sollfehlerwerts (250) zu betreiben, um das Überlagerungswinkelsignal (135) zu bestimmen. 7. Compensation device (105) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the yaw rate error detection unit (215) is designed to to operate the controller (220) using a stored target error value (250) to determine the beat angle signal (135). 8. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (220) als Teilregler zumindest eine P-Regelfunk- tion (255), eine I-Regelfunktion (260) und/oder einer D-Regelfunktion (265) aufweist, insbesondere wobei der Regler (220) als ein PID-Regler ausgebildet ist. 8. Compensation device (105) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the controller (220) as part of the controller at least one P control function (255), an I control function (260) and / or a D control function (265), in particular wherein the controller (220) is designed as a PID controller. 9. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (145) eine Bedingungs überprüfungseinrichtung (305) und eine Aktivierungseinrichtung (165) aufweist, die dazu ausgebildet ist, um ein Aktivierungssignal (170) zum Aktivieren der Kompensati onseinrichtung (120) auszugeben, wenn zumindest eine Bedingung der Bedingungs überprüfungseinrichtung (305) erfüllt ist, insbesondere wenn als die Bedingung die Fahrzeuggierrate einen Gierratenmaximalschwellenwert (310) erreicht oder über schreitet und/oder die Fahrzeuggierratenänderung einen Gierratenänderungsmaxi malschwellenwert (315) erreicht oder überschreitet und/odereine Lenkradwinkelge schwindigkeit des Zugfahrzeugs (100) einen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsmaxi malschwellenwert (320) erreicht oder überschreitet und/oder eine Differenz aus der Fahrzeuggierrate und einer ermittelten Sollgierrate einen Differenzmaximalschwellen wert (325) erreicht oder überschreitet. 9. Compensation device (105) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (145) has a condition checking device (305) and an activation device (165) which is designed to generate an activation signal (170) for activating the compensati on device (120) if at least one condition of the condition checking device (305) is met, in particular if the vehicle yaw rate reaches or exceeds a yaw rate maximum threshold value (310) as the condition and/or the vehicle yaw rate change reaches or exceeds a yaw rate change maximum threshold value (315) and /or a steering wheel angle speed of the towing vehicle (100) reaches or exceeds a maximum steering wheel angle speed threshold value (320) and/or a difference between the vehicle yaw rate and a determined target yaw rate reaches or exceeds a maximum difference threshold value (325). . 10. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinrichtung (165) ausgebildet ist, um das Aktivierungssig nal (170) für eine vordefinierte Zeitspanne auszugeben. 10. Compensation device (105) according to claim 9, characterized in that the activation device (165) is designed to output the activation signal (170) for a predefined period of time. 11. Kompensationsvorrichtung (105) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (145) eine Deaktivierungseinrich tung (330) aufweist, die dazu ausgebildet ist, um ein Deaktivierungssignal (335) zum Deaktivieren der Kompensationseinrichtung (120) auszugeben, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist und/oder wenn ab der Ausgabe des Aktivierungssignals (170) eine vordefinierte Zeitspanne abgelaufen ist. 11. Compensation device (105) according to one of claims 9 to 10, characterized in that the detection device (145) has a deactivation device (330) which is designed to output a deactivation signal (335) for deactivating the compensation device (120). if the condition is not met and/or if a predefined period of time has elapsed since the activation signal (170) is output. 12. Hinterachslenksystem (185) mit einer Hinterachslenkvorrichtung (140) und einer Kompensationsvorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche. 12. rear axle steering system (185) with a rear axle steering device (140) and a compensation device (105) according to any one of the preceding claims. 13. Verfahren (400) für ein Zugfahrzeug (100) zum Kompensieren einer Anhänger schwingung (107) eines Fahrzeuganhängers (110), wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte umfasst: 13. Method (400) for a towing vehicle (100) for compensating for a trailer vibration (107) of a vehicle trailer (110), the method (400) comprising the following steps: Einlesen (405) eines Fahrzeuggierratensignals (125), das eine Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung des Zugfahrzeugs (100) repräsentiert, und Reading in (405) a vehicle yaw rate signal (125) which represents a vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change of the towing vehicle (100), and Bestimmen (410) eines Überlagerungswinkels (200) zum Überlagern eines Hinter achslenkwinkels (130) des Zugfahrzeugs (100), wenn die Fahrzeuggierrate und/oder Fahrzeuggierratenänderung innerhalb eines definierten Fahrzeuggierraten-Schwing- bereichs liegt, und/oder Ausgeben des Überlagerungswinkels (200) als ein Überlage rungswinkelsignal (135) an eine Hinterachslenkvorrichtung (140) des Zugfahr zeugs (100), um die Kompensation der Anhängerschwingung (107) zu ermöglichen. Determining (410) an overlay angle (200) for overlaying a rear axle steering angle (130) of the towing vehicle (100) if the vehicle yaw rate and/or vehicle yaw rate change is within a defined vehicle yaw rate swing range, and/or outputting the overlay angle (200) as a superimposition angle signal (135) to a rear axle steering device (140) of the traction vehicle (100) in order to allow compensation for the trailer vibration (107). 14. Steuergerät zum Betreiben einer Kompensationsvorrichtung nach einem der An sprüche von 1 bis 12, ausgebildet um ein Verfahrens nach Anspruch 13 auszuführen. 14. Control unit for operating a compensation device according to one of claims 1 to 12, designed to carry out a method according to claim 13. 15. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (405, 410) des Verfah rens (400) gemäß Anspruch 13 auszuführen und/oder anzusteuern. 15. Computer program that is set up to execute and/or control the steps (405, 410) of the method (400) according to claim 13. 16. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach An spruch 15 gespeichert ist. 16. Machine-readable storage medium on which the computer program according to claim 15 is stored.
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