DE102009044055A1

DE102009044055A1 - Elektrische Anschlusseinheit für ein Anhängerfahrzeug

Info

Publication number: DE102009044055A1
Application number: DE200910044055
Authority: DE
Inventors: Peter Schneider
Original assignee: BPW Bergische Achsen KG
Current assignee: BPW Bergische Achsen KG
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Vorgeschlagen wird eine elektrische Anschlusseinheit zur Anordnung in einem Anhängerfahrzeug (A), welche mindestens einen Steckanschluss (3a, 3b, 3c, 3d) für ein die Fahrzeugelektrik des Anhängerfahrzeugs (A) hinsichtlich Betriebsspannung und Signalspannung mit der Fahrzeugelektrik des Zugfahrzeuges (Z) verbindendes Anschlusskabel, und anhängerseitig einen Ausgang (25) zum Anschluss eines elektronischen Bremssystems (24) aufweist. Mit der Erfindung soll die Voraussetzung für eine Verknüpfung der Steuereinheit des Fahrzeugbremssystems mit der Steuereinheit des Fahrzeugbeleuchtungssystems geschaffen werden sowie ferner eine flexible Einsatzmöglichkeit der Anschlusseinheit, ohne durch bestimmte, seitens des Zugfahrzeuges (Z) vorgegebene Verbindungssteckanschlüsse festgelegt zu sein. Vorgeschlagen wird hierzu, dass die Anschlusseinheit anhängerseitig außerdem einen Anschluss (15) für ein Beleuchtungssystem des Anhängerfahrzeugs (A) aufweist, wobei die Anschlusseinheit einschließlich des Steckanschlusses (3a, 3b, 3c, 3d) und der anhängerseitigen Anschlüsse (15) und Ausgänge (25) in einer gemeinsamen Anschlussbox (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlusseinheit zur Anordnung in einem Anhängerfahrzeug, welche mindestens einen Steckanschluss für ein die Fahrzeugelektrik des Anhängerfahrzeugs hinsichtlich Betriebsspannung und Signalspannung mit der Fahrzeugelektrik des Zugfahrzeuges verbindendes Anschlusskabel, und anhängerseitig einen Ausgang zum Anschluss eines elektronischen Bremssystems aufweist.
Ziel der Erfindung ist es, in der elektrischen Anschlusseinheit die Voraussetzung für eine Verknüpfung der Steuereinheiten einerseits des Fahrzeugbremssystems und andererseits des Fahrzeugbeleuchtungssystems zu schaffen. Angestrebt ist ferner eine flexible Einsatzmöglichkeit der Anschlusseinheit, ohne durch bestimmte, von Seiten des jeweiligen Zugfahrzeuges vorgegebene Verbindungsanschlüsse festgelegt zu sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische Anschlusseinheit mit den eingangs angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, die anhängerseitig außerdem einen Anschluss für ein Beleuchtungssystem des Anhängerfahrzeugs aufweist, wobei die Anschlusseinheit einschließlich des Steckanschlusses und der anhängerseitigen Anschlüsse und Ausgänge in einer gemeinsamen Anschlussbox angeordnet ist.
Mit einer solchen elektrischen Anschlusseinheit für ein Anhängerfahrzeug wird die Voraussetzung dafür geschaffen, die Steuereinheit des Fahrzeugbremssystems mit der Steuereinheit des Fahrzeugbeleuchtungssystems zu verknüpfen. Die Anschlusseinheit ist flexibel einsetzbar, da ihr Einsatz nicht durch bestimmte, durch das jeweilige Zugfahrzeug vorgegebene Verbindungssteckanschlüsse festgelegt ist. Dies ist von Bedeutung, um beim Gütertransport mit Fahrzeugverbänden aus Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug nicht hinsichtlich des jeweils „passenden” Zugfahrzeuges oder umgekehrt des jeweils „passenden” Anhängerfahrzeuges festgelegt zu sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung, in der auf die zugehörige Zeichnung Bezug genommen wird. Darin zeigen:
1 in einer stark schematischen Darstellung das fahrzeugelektrische Layout eines aus einem Zugfahrzeug und einem Anhängerfahrzeug bestehenden Fahrzeugverbandes und
2 eine im Vergleich zu 1 einige Details des fahrzeugelektrischen Layouts besser wiedergebende Darstellung.
In 1 ist schematisch ein Nutzfahrzeug wiedergegeben, welches sich aus einem – angetriebenen – Zugfahrzeug Z und einem – gezogenen – Fahrzeuganhänger A, zum Beispiel einem Sattelauflieger zusammensetzt Die elektrische Verbindung hinsichtlich Betriebsspannung und Signalspannung zwischen Anhängerfahrzeug A und Zugfahrzeug Z erfolgt über ein flexibel verlegtes Anschlusskabel 3. Nahe der vorderen Bordwand 1 des Anhängerfahrzeuges A ist das Gehäuse einer elektrischen Anschlussbox 2 befestigt. Die Anschlussbox 2 enthält, dem Zugfahrzeug Z zugewandt, mehrere Steckanschlüsse 3a, 3b, 3c, 3d. Einheitlich sind alle Steckanschlüsse in ein- und derselben Anschlussbox 2 zusammengefasst. Die Belegung dieser Steckanschlüsse erfolgt abhängig von den jeweils korrespondierenden Steckanschlüssen des Zugfahrzeugs Z bzw. der Kontaktbelegung an dem vom Zugfahrzeug kommenden Anschlusskabel 3.
Für die Verbindung zum Abschlusskabel 3 zeigt die Zeichnung unterschiedliche Ausführungen von ISO-Verbindungssteckanschlüssen 3a bis 3d.
Der Steckanschluss 3a entspricht der Norm ISO 7638. Die Kontaktbelegung dieses Steckers bezieht sich auf Signal- und Steuerdaten zur Bremssteuerung des Anhängerfahrzeuges.
Der Steckanschluss 3b entspricht der Norm ISO 1185. In der Praxis wird der Steckanschluss 3b stets gemeinsam mit dem Steckanschluss 3c (Norm ISO 3731) verwendet. Beide Steckanschlüsse 3b, 3c gemeinsam enthalten verschiedene Signal- und Datenleitungen zu teilweise der Beleuchtung, teilweise den Bremsfunktionen oder sonstigen Funktionen des Anhängerfahrzeuges.
Der Steckanschluss 3d entspricht der Norm ISO 12098. Die Kontakte dieses erst in jüngster Zeit für die Fahrzeugelektrik neu geschaffenen Normanschlusses beziehen sich überwiegend auf Funktionen der Lichttechnik des Fahrzeuges.
Am anderen, d. h. rückwärtigen Ende des Fahrzeuganhängers A befindet sich in üblicher Weise eine linke RL und eine rechte RR Rückleuchte des Beleuchtungssystems des Anhängerfahrzeugs. Die Rückleuchten RL, RR sind jeweils in Rückleuchteneinheiten zusammengefasst und führen üblicherweise die Lichtfunktionen einer Bremsleuchte, einer jeweiligen Blinkerleuchte, des Rücklichts und ggf. eines Rückfahrlichts, einer Nebelschlussleuchte oder der Kennzeichenbeleuchtung aus. Die Rückleuchten RL, RR können statt mit herkömmlichen Glühbirnen mit Leuchtdioden (LED) und entsprechenden Vorschaltwiderständen für die Leuchtdioden bestückt sein. Die Leuchtdioden sind üblicherweise nach Art einer Matrix geschaltet, bestehend aus parallelen LED-Reihen, die ihrerseits aus mehreren LED bestehen. In jedem Rückleuchtengehäuse befindet sich ferner eine als BUS-Signalanbindung 11 eines die Rückleuchteneinheiten mit elektrischer Spannung sowie mit den Ein- und Ausschaltsignalen für die einzelnen Lichtfunktionen versorgenden DC-BUS-Systems.
In der Anschlussbox 2 befindet sich eine mit einem Prozessor (CPU) versehene zentrale Lichtsteuereinheit (ECU) 10 des Fahrzeuganhängers. Sie ist signaltechnisch mit anderen Steuerkomponenten der Fahrzeugelektrik verknüpft, insbesondere mit einem außerhalb oder innerhalb der Anschlussbox 2 angeordneten elektronischen Bremsensteuergerät 24 für die Bremsen des Fahrzeuganhängers.
Die zentrale Lichtsteuereinheit 10 steht über jeweils eine als bidirektionaler DC-BUS 7 arbeitende Leitung mit positivem Potential sowie über den das negative Potential aufweisenden Masseleiter 8 in Verbindung mit jeder der Rückleuchten RL, RR. Als Massepotential 8 kann auch das aus Metall bestehende Fahrzeugchassis dienen. Die Leitungsstränge 7, 8 des DC-BUS-Systems arbeiten mit Gleichspannung. vorzugsweise der Gleichspannung des 24-Volt-Bordnetzes des Zugfahrzeuges, wobei der Gleichspannung zur Übertragung von Informationen noch BUS-Signale aufmoduliert sind. Jeder BUS 7 ist zum Aufmodulieren bzw. Auslesen der BUS-Signale auf Seiten der Anschlussbox 2 mit einer BUS-Signalanbindung 6, und auf Seiten jeder Rückleuchte RL, RR mit jeweils einer weiteren BUS-Signalanbindung 11 verbunden. Die Signalanbindungen 6 und 11 sind jeweils Transceiver, bestehen also aus einem Sende- und einem Empfangsmodul. Der Anschluss 15 des BUS-Strangs 7, 8 an die in die Anschlussbox 2 integrierte Signalanbindung 6 erfolgt vorzugsweise über entsprechende Steckkontakte.
Wird im Zugfahrzeug Z durch den Fahrer z. B. der Blinker rechts betätigt, wird der entsprechende, über das Anschlusskabel 3 und die Verbindungssteckanschlüsse 3a–3d geführte Stromkreis geschlossen, und dies wird innerhalb der Anschlussbox 2 durch eine Signalauswertung der zentralen Lichtsteuereinheit 10 detektiert. Die Lichtsteuereinheit 10 initiiert daraufhin über die BUS-Signalanbindung 6 und den DC-BUS 7 ein aufmoduliertes Signal zum Einschalten der Blinklichter der rechten Rückleuchte RR. Die BUS-Signalanbindung 11 empfängt das Signal und schaltet über integrierte Schaltelemente die entsprechenden Glühbirnen oder LEDs des Blinklichts einzeln oder gruppenweise je nach deren Ausführung ein bzw. aus.
Anhängerfahrzeuge verfügen wegen ihrer großen Fahrzeuglänge von häufig mehr als sechs Metern über zusätzliche Seitenleuchten 20, die bei Dunkelheit der Seitenmarkierung des Fahrzeugaufbaus dienen. Ferner können am Fahrzeugaufbau vordere Positionsleuchten 21 angeordnet sein, die der Frontmarkierung des Fahrzeugs bei Dunkelheit dienen. Die Spannungsversorgung der Seitenleuchten 20 und der Positionsleuchten 21 erfolgt mit Gleichstrom des 24-Volt-Bordnetzes über eine eigene, auf positivem Potential liegende Plusader 22, vorzugsweise je eine Plusader 22 für die Rückleuchte RL, RR jeder Fahrzeugseite. Das Einschalten der Plusader 22 erfolgt mittels des Steuergerätes 10, oder vorzugsweise unmittelbar durch Einschalten des Fahr- oder Abblendlichts im Zugfahrzeug.
Die Plusader 22 kann für den Fall eines Defekts oder eines Ausfalls der auf positivem Potential betriebenen BUS-Leitung 7 als Ersatzleitung und damit der Notstromversorgung dienen. Wird von der zentralen Lichtsteuereinheit 10 ein Defekt oder ein Ausfall der BUS-Leitung 7 festgestellt, so schließt die Lichtsteuereinheit 10 die Plusader 22 parallel zur der BUS-Leitung 7, so dass die BUS-Signale fortan über die Plusader 22 zu der jeweiligen Rückleuchte RL, RR gelangen. Dies kann, muss aber nicht einhergehen mit einer gezielten Unterbrechung der defekten BUS-Leitung 7, z. B. mittels eines durch die Lichtsteuereinheit 10 betätigten Unterbrechungsschalters. Der Ersatz der BUS-Leitungen 7 durch die Plusadern 22 der Fahrzeugdauerbeleuchtung setzt allerdings voraus, dass sich die Plusadern 22 über den gesamten elektrischen Leitungsweg zwischen der BUS-Signalanbindung 6 der Lichtsteuereinheit und den BUS-Signalanbindungen 11 der Rückleuchteneinheiten erstrecken. Daher ist jede Plusader 22 einerseits bis zum Ort der Signalbeaufschlagung in der steuergeräteseitigen BUS-Signalanbindung 6, und anderseits bis zum Ort des Signalabgriffs in der rückleuchtenseitigen BUS-Signalanbindung 11 verlängert, wie dies in 1 die Leitungsverlängerungen 22A und 22B der Plusader 22 wiedergeben.
Das Umschalten der BUS-Signale von der Leitung 7 des BUS-Strangs auf die parallele Plusader 22 erfolgt auf jeder Fahrzeugseite durch eine durch die zentrale Lichtsteuereinheit 10 betätigte Schalteranordnung. Diese unterbricht zugleich die Plusleitung 7 des BUS-Leitungsstrangs, und schaltet die Plusader 22 auf ganzer Länge zwischen BUS-Signalanbindung 6 und BUS-Signalanbindung 11 für BUS-Signale stromführend. Für die reguläre, der Versorgung der Seitenleuchten 20 und vorderen Positionsleuchten 21 mit Gleichstrom dienende Stromversorgung hat dies keinen Einfluss, da diese weiterhin aufrechterhalten wird. Vielmehr ist sogar von Vorteil, dass der mit Betätigung der Schalteranordnung 27 einsetzende Notbetrieb für den Fahrer spätestens daraus erkennbar ist, dass auch bei ausgeschaltetem Fahr- bzw. Abblendlicht die Seitenleuchten 20 und Positionsleuchten 21 weiterhin brennen. Zusätzlich kann dem Fahrer die Umschaltung auf den Notbetrieb gesondert angezeigt werden, etwa durch einen von der Lichtsteuereinheit 10 geschalteten Warnhinweis an der Armaturentafel des Zugfahrzeugs Z.
Erfindungsgemäß ist innerhalb der Anschlussbox 2 eine Verdrahtung der von den Kontakten der Steckanschlüsse 3a–3d zu der Lichtsteuereinheit 10 führenden Einzelleitungen realisiert. Leitungen, die mit gleicher Funktion bzw. Bestimmung belegt sind, sind elektrisch miteinander verbunden. Dadurch lässt sich der Anhänger A über jeden der Steckanschlüsse 3a–3d an die Fahrzeugelektrik eines Zugfahrzeuges Z anschließen. Welcher der zur Verfügung stehenden Steckanschlüsse 3a–3d belegt wird, hängt allein von den am jeweiligen Zugfahrzeug Z vorhandenen Normanschlüssen ab.
Anhängerseitig verfügt die Anschlussbox 2 neben den Anschlüssen 15 des Beleuchtungssystems über einen Ausgang 25 zum Anschluss der Steuereinheit des elektronischen Bremssystems 24 des Fahrzeuganhängers. Damit wird die Voraussetzung für eine signaltechnische Verknüpfung der Steuereinheit des elektronischen Bremssystems 24 mit der Lichtsteuereinheit 10 geschaffen.
Von Vorteil ist auch die so erzielte sichere Notstromversorgung des elektronischen Bremssystems ohne die Notwendigkeit der Installation weiterer Verbindungen. Zudem ist eine unmittelbare Signalanbindung zwischen einerseits dem Bremssignal in der Bremssteuereinheit und andererseits dem Lichtsignal für das Bremslicht in der Lichtsteuereinheit möglich. Umgekehrt wird durch die Redundanz der Systeme eine Notversorgung des Fahrzeugbeleuchtungssystems erreicht, und dessen Verfügbarkeit und Ansprechhalten wird verbessert.
Durch die signaltechnische Verknüpfung der Steuereinheit des elektrischen Bremssystems mit der Lichtsteuereinheit lässt sich ein „intelligentes” Beleuchtungssystem mit vorteilhaften Funktionen wie z. B. Rückfahrsystemen, einem adatipven (von der Stärke des Bremsvorgangs abhängigen) Bremslicht und dergleichen weitere Funktionen schaffen.
Bezugszeichenliste

1: Bordwand
2: Anschlussbox
3: Anschlusskabel zum Zugfahrzeug
3a: Steckanschluss nach ISO 7638
3b: Steckanschluss nach ISO 1185
3c: Steckanschluss nach ISO 3731
3d: Steckanschluss nach ISO 12098
6: Transceiver, BUS-Signalanbindung
7: Daten-BUS
8: Masseleiter
10: Lichtsteuereinheit (ECU)
11: Transceiver, BUS-Signalanbindung
12: Schaltelement
15: Anschluss
20: Seitenleuchte
21: vordere Positionsleuchte
22: Plusader
22A: Leitungsverlängerung
22B: Leitungsverlängerung
24: Bremsensteuergerät
25: Ausgang zum Bremsensteuergerät
A: Anhängerfahrzeug
LED: Leuchtdiode
RL: Rückleuchte links
RR: Rückleuchte rechts
Z: Zugfahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm ISO 7638 [0010]
Norm ISO 1185 [0011]
Norm ISO 3731 [0011]
Norm ISO 12098 [0012]
ISO 7638 [0023]
ISO 1185 [0023]
ISO 3731 [0023]
ISO 12098 [0023]

Claims

Elektrische Anschlusseinheit zur Anordnung in einem Anhängerfahrzeug (A), welche mindestens einen Steckanschluss (3a, 3b, 3c, 3d) für ein die Fahrzeugelektrik des Anhängerfahrzeugs (A) hinsichtlich Betriebsspannung und Signalspannung mit der Fahrzeugelektrik des Zugfahrzeuges (Z) verbindendes Anschlusskabel (3), und anhängerseitig einen Ausgang (25) zum Anschluss eines elektronischen Bremssystems (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinheit anhängerseitig außerdem einen Anschluss (15) für ein Beleuchtungssystem des Anhängerfahrzeugs (A) aufweist, und dass die Anschlusseinheit einschließlich des Steckanschlusses (3a, 3b, 3c, 3d) und der anhängerseitigen Anschlüsse (15) und Ausgänge (25) in einer gemeinsamen Anschlussbox (2) angeordnet ist.
Anschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbox (2) nahe der Front des Anhängerfahrzeuges (A) und insbesondere außen an dessen Bordwand befestigt ist.
Anschlusseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinheit mehrere, verschiedenartige Steckanschlüsse (3a, 3b, 3c, 3d) nach z. B. DIN ISO 1185, 3731 und 12098 aufweist, welche in Abhängigkeit von dem zum Zugfahrzeug (Z) führenden Anschlusskabel (3) benötigt werden.
Anschlusseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von den verschiedenartigen Steckanschlüssen (3a, 3b, 3c, 3d) zu dem Beleuchtungssystem führenden Leitungen innerhalb der Anschlussbox (2) untereinander verdrahtet sind.
Anschlusseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinheit einen Ausgang (25) zum Anschluss des elektronischen Bremssystems (24) und eine zusätzlich aus einem Eingang des Beleuchtungssystem innerhalb der Anschlussbox (2) abgezweigte Notstromversorgung (22) aufweist.
Anschlusseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbox (2) ferner eine Lichtsteuereinheit (10) aufnimmt, und dass das Beleuchtungssystem mit einem Daten-BUS (7), insbesondere einem DC-BUS, arbeitet.
Anschlusseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbox (2) einen oder mehrere Ausgänge für einen DC-BUS (7) oder einen anderweitigen BUS aufweist, vorzugsweise einen Ausgang für jede Fahrzeugseite.
Anschlusseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung der Lichtsteuereinheit (10) des Beleuchtungssystems wahlweise aus dem Eingang für das elektronisches Bremssystem (24) erfolgt.
Anschlusseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Anschluss (25) für einen bidirektionalen Datenbus, insbesondere CAN-BUS von dem elektronisches Bremssystem (24) kommend aufweist, über den die Lichtsteuereinheit (10) mit dem elektronisches Bremssystem (24) wechselseitig kommuniziert.