用于确定由车辆部段组成的车辆组合的纵向轴线之间的夹角的方法及控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的前序部分的用于确定由车辆部段组成的车辆 组合（Gespann)的纵向轴线之间的夹角的方法和一种用于执行该方法的控制设备。
【背景技术】
[0002] 为了运行由多个车辆部段组成的车辆组合（该车辆组合的车辆部段不是刚性联 接的，而确切地说是W经由禪联器较接的方式彼此连接的），因此例如在转向、泊车、启动和 制动时，获知牵引式车辆组合狂Uggespanns)的车辆部段的纵向轴线围成的夹角对于不同 的运行情况来说是重要。至今很难简单且准确地确定由多个较接联接的车辆部段组成的车 辆组合的车辆部段的纵向轴线之间的运样的夹角。
[0003] 由DE10 2013 013 584A1公知的是，在测量技术上无接触式地检测车辆组合的 拖车与牵引机车之间的夹角。为此，传感器构建在拖车上，其中，运些传感器构造为近场雷 达传感器或超声波传感器或光传感器或激光传感器。
[0004] 由DE10 2008 057 027A1公知了另一方法，借助该方法可W确定车辆组合的较 接联接的车辆部段的纵向轴线之间的夹角。据此，同样可使用特殊的传感机构，借助该传感 机构能确定车辆组合的车辆部段之间的相对位置。在此，传感机构包括两个距离测量器。
【发明内容】
[0005] 在此基础上，本发明的任务在于，提出一种新型的用于确定由车辆部段组成的车 辆组合的纵向轴线之间的夹角的方法W及一种用于执行运种方法的控制设备。
[0006] 该任务通过根据权利要求1的方法来解决。
[0007] 根据本发明，针对靠前的第一车辆部段的至少一个车轴或车轴组获知相应的车轴 或车轴组的行驶速度和/或角速度，其中，针对靠后的第二车辆部段的至少一个车轴或车 轴组获知相应的车轴或车轴组的行驶速度和/或角速度，并且其中，由获知的靠前的第一 车辆部段和靠后的第二车辆部段的车轴或车轴组的行驶速度和/或角速度，计算出靠前的 第一车辆部段的纵向轴线与靠后的第二车辆部段的纵向轴线之间的夹角。
[0008] 利用根据本发明的方法可W实现的是，W车辆组合的车辆部段的车轴或车轴组的 行驶速度和/或角速度为基础，计算出车辆部段的纵向轴线之间的夹角。根据本发明的方 法无需特殊的用于确定车辆部段的纵向轴线之间的夹角的传感机构。更确切地说，车辆部 段的车轴或车轴组的行驶速度和/或角速度可W由如下数据来获知，运些数据本来就存在 于控制装置侧，尤其来自于相应的车轮或车轮组的车轮的车轮转速W及必要时来自于车辆 组合的被转向的（gelenkt)轴的行驶速度和转向角。
[0009] 根据本发明的有利的第一改进方案，靠前的第一车辆部段的纵向轴线与靠后的第 二车辆部段的纵向轴线之间的夹角α由获知的行驶速度和角速度在使用下面的公式的情 况下计算出：
[0010]
[0011] 其中，Vw是靠前的第一车辆部段的车轴或车轴组的行驶速度且ωw是其角速度， 其中，Vi是靠后的第二车辆部段的车轴或车轴组的行驶速度且ω1是其角速度，其中，Li+wi 是靠前的第一车辆部段的几何尺寸，其中，kx2是靠后的第二车辆部段的几何尺寸，并且其 中，i是运行变量。
[0012] 通过使用上述的一般通用的公式，在使用车辆组合的两个相邻的联接的车辆部段 的车轴或车轴组的行驶速度和角速度的情况下，可简单且可靠地计算的方式确定运些 车辆部段的纵向轴线之间的夹角。
[0013] 根据本发明的有利的第二改进方案，靠前的第一车辆部段的纵向轴线与靠后的第 二车辆部段的纵向轴线之间的夹角α由获知的角速度在使用下面的公式的情况下计算 出：
[0014] 曰=/ (c〇i"-c〇i)dt+曰 0
[0015] 其中，是靠前的第一车辆部段的车轴或车轴组的角速度，其中，ω1是靠后的 第二车辆部段的车轴或车轴组的角速度，并且其中，α。是初始化值。
[0016] 利用本发明的运种改进方案，也可计算的方式获知车辆组合的两个相邻的联 接的车辆部段的纵向轴线之间的夹角，其中，本发明的运种改进方案仅使用车辆组合的车 辆部段的车轴或车轴组的角速度，而不使用其行驶速度。但是，需要如下的初始化值，为了 精确地确定车辆组合的车辆部段的纵向轴线之间的夹角必须尽可能准确地已知该初始化 值，并且/或者在存在车辆组合的限定的运行条件时随时对该初始化值进行初始化。
[0017] 在权利要求10中限定了根据本发明的控制设备。
[0018] 由从属权利要求和下面的描述得到了优选的改进方案。
【附图说明】
[0019] 结合附图详细阐述了本发明的实施例，但它们并不局限于此。其中：
[0020] 图1示出由多个车辆部段组成的第一车辆组合的示意图； 阳02U 图2示出用于图1的车辆组合的单轨模型（EinspurmodeU);
[0022] 图3示出由多个车辆部段组成的第二车辆组合的示意图；
[0023] 图4示出用于图3的车辆组合的单轨模型；
[0024] 图5示出由多个车辆部段组成的第Ξ车辆组合的示意图；并且 [00巧]图6示出用于图5的车辆组合的单轨模型；
[00%] 图7示出用于由多个车辆部段组成的车辆组合的一般性的单轨模型。
【具体实施方式】
[0027] 本发明设及用于确定由多个车辆部段组成的车辆组合的纵向轴线之间的夹角的 方法W及控制设备。
[0028] 下面结合实施例描述了本发明，在运些实施例中，车辆部段在机械上较接地联接。 然而，当车辆组合的部段虚拟地联接时也能使用本发明。
[0029] 图1示出由联接的车辆部段1、2,即，由靠后的车辆部段1和靠前的车辆部段2组 成的示例性的车辆组合。在示出的实施例中，靠后的车辆部段1具有两个非被转向且不能 转动的车轴3、4,运些车轴形成车轴组5。靠前的车辆部段2具有靠后的车轴6和靠前的车 轴7,其中，靠后的车轴6是非被转向且不能转动的车轴，而靠前的车辆部段2的靠前的车轴 7是被转向且不能转动的车轴。对于术语不能转动的车轴，应理解为如下的车轴，在该车轴 上，不同于牵引杆轴的是，相应的车轴的纵向轴线相对于相应的车辆部段的纵向轴线的定 向是固定的并且因此不能绕竖直的轴线扭转。
[0030] 两个车辆部段1和2在机械上较接联接在联接点8上，从而在驾驶运行中可W改 变两个车辆部段的定向或相对位置。
[0031] 图2示出用于图1的车辆组合的单轨模型，其中，在图2中，两轨的车轴组5和两 轨的车轴组6、7分别W如下方式减少到一个轨，即，虚拟的单轨的车轴组5位于靠后的车辆 部段1的纵向中轴线9上并且靠前的车辆部段2的虚拟的单轨的车轴6位于同一车辆部段 的纵向中轴线10上。在此，车辆组合的车辆部段1和2的纵向中轴线9和10围成夹角α。 此外，图2示出角β，该角相应于靠前的车辆部段2的被转向的车轴7的转向角。
[0032]参量vi是靠后的车辆部段1的车轴组5的行驶速度。参量ω1是该车轴组5的角 速度。参量V2是靠前的车辆部段2的车轴组6的行驶速度。参量ω2是该车轴组6的角速 度。参量V相应于靠前的车辆部段2的被转向的车轴7的行驶速度。此外，图2示出图1的 车辆组合的多个几何上的特征参量，即，靠后的车辆部段1的车轴组5与两个车辆部段1、2 的联接点8之间的间距的参量Li,k2,靠前的车辆部段2的车轴6与联接点8之间的间距的 参量L2,ki和靠前的车辆部段2的两个车轴6、7之间的间距的参量L2,K2。
[0033]图1和图2的车辆组合例如是由具有拖车的牵引车头组成的牵引式拖车。此外， 图1和图2的车辆组合是较接式客车或具有拖车的乘用车辆。
[0034]图3示出由两个机械上较接联接的车辆部段1、2组成的另一车辆组合，其中，图4 示出用于该车辆组合的单轨模型。在图3和图4中，靠前的车辆部段2仍具有非被转向且 不能转动的靠后的车轴6和被转向的、不能转动的靠前的车轴7。靠后的车辆部段1具有非 被转向且不能转动的靠后的车轴3W及附加地具有能转动的牵引杆轴11。两个车辆部段 1、2经由牵引杆轴11的所谓的拖曳牵引杆在联接点8处彼此联接。
[0035]图4可W获知的是，用于图3的牵引车辆组合的单轨模型设置两个角α1和α2， 即，车辆部段1的纵向中轴线9与拖曳牵引杆的拖曳牵引杆轴12之间的夹角aiW及拖曳 牵引杆轴12与靠前的车辆部段2的纵向中轴线10之间的夹角α,。在图4中，参量vi