DE60113192T3 - Fahrzeugbremssystem mit abgespeicherten Fahrzeugsparametern zur elektronischen Bremssteuerung - Google Patents

Description

• Gegenstand der Erfindung ist ein Anhängerfahrzeug Bremssystem, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• In europäischen und anderen Ländern gibt es zahlreiche kleinere technische Unternehmen, die zur Verwendung mit verschiedenen Zugfahrzeugen bestimmte Straßenfahrzeug-Anhänger mit Druckluftbremsen herstellen. Diese Anhängerhersteller spezialisieren sich meist auf bestimmte Fahrzeugtypen, zur Erfüllung der gesetzlichen Vorschriften an die Bremsanlage sind die Anhänger jedoch allgemein mit einer Einrichtung ausgestattet, welche die vom Zugfahrzeug signalisierte Bremskraft steuert, und verwenden ein proportionales lastabhängiges Bremskraftventil zur Anpassung des Bremsdrucks bzw., im Falle einer elektronischen Kraftmessung, eine elektronische Steuerung (ECU). Falls bei einem System mit mechanischem lastabhängigem Bremskraftverteilerventil das Ventil ausgewechselt werden muss, kann das Ersatzventil einfach anhand von Parametern eingestellt werden, die der Benutzer bei Lieferung des Anhängers vom Hersteller erhalten hat und die den jeweiligen Druck zur Erzeugung von Bremsbeginn („Inshot”), Leergewicht-Bremsung und Volllast-Bremsung definieren.
• DE 197 07 207 beschreibt eine Methode, mit der der auf die Bremsen einer Fahrzeugachse auszuübende Druck bestimmt wird. Das beschriebene Bremssystem umfasst eine Mikroprozessoreinheit 18, die unter anderem von einem Strichcodeleser gespeist wird. Der Strichcodeleser schickt Daten an den Mikroprozessor, der diese dann entweder verarbeitet oder in einem zugehörigen nichtflüchtigen Speicher ablegt. Der nichtflüchtige Speicher ist in vier Bereiche unterteilt, von denen einer für fahrzeugspezifische Daten reserviert ist, die über das Strichcodesystem eingegeben werden.
• Erfolgt die Steuerung jedoch elektronisch über eine ECU, möglicherweise unter Einbeziehung eines Antiblockiersystems, so werden die spezifischen Anhängerparameter zunächst vom Anhängerhersteller mit Hilfe von Spezialgeräten in einen Konfigurationsdatenspeicher der ECU eingegeben. Muss die ECU später aufgrund eines Defekts oder einer Beschädigung ausgewechselt werden, kommt es zu Problemen, da der Fahrzeugbetreiber normalerweise nicht über die entsprechenden Spezialgeräte oder geeignete periphere elektronische Geräte verfügt, um die spezifischen Systemparameter erneut in den Speicher einer unparametrisierten Ersatz-ECU einzugeben.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anhängerfahrzeug Bremssystem bereitzustellen, welches das oben beschriebene Problem behebt oder weitgehend reduziert.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängerfahrzeug Bremssystem mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist ein Anhängerfahrzeug Bremssystem für Anhänger mit einer Einrichtung, die ein die Fahrzeugbeladung anzeigendes Signal bereitstellt, mit einer lastabhängigen Einrichtung, die auf dieses Signal sowie auf ein Bremssignal reagiert, welches eine beabsichtigte Fahrzeugverlangsamung anzeigt mit dem Zweck, die von den Bremsstellgliedern des Fahrzeugs erzeugte Bremskraft zu kontrollieren, wobei die genannte lastabhängige Einrichtung eine parametrisierbare elektronische Haupt-Bremssteuerung mit einem Hauptkonfigurationsspeicher umfasst, in dem die für das Fahrzeug spezifischen Parameter zur Steuerung der Fahrzeugbremskraft entsprechend der Beladung gespeichert sind, und eine weitere elektronische Fahrzeugmanagement-Einheit, die einen weiteren Konfigurationsspeicher zur Speicherung für das Management des Fahrzeugs spezifischer Managementparameter einschließt, und wobei die Hauptsteuereinheit einen zusätzlichen elektronischen Datenspeicher zur Speicherung für das Fahrzeugmanagement spezifischer Parameter einschließt, sowie mit einem Mittel, mit dem die genannten Fahrzeugmanagement-Parameter aus dem zusätzlichen Speicher in den Konfigurationsspeicher einer unparametrisierten elektronischen Steuerung übertragen werden können, wenn die ursprüngliche Fahrzeugmanagement-Einheit ausgewechselt wird.
• Zum besseren Verständnis und zur einfacheren Umsetzung wird die Erfindung nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben:
• 1 zeigt ein Zweileitungs-Druckluft-Bremssystem für Anhänger mit elektronischer Kraftmessung, das entsprechend einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung ausgelegt ist, und
• 2–6 zeigen schematisch die Funktionsweise eines bevorzugten Systems.
• 1 zeigt einen Sattelanhänger mit drei gebremsten Achsen mit den Radpaaren 1, 2 und 3 und den zugehörigen Druckluftbremsen und kontrollierten Luftfederungen 1b, 2b und 3b, deren Druck von der Beladung des Anhängers abhängig ist. Beim Betrieb ist ein herkömmlicher Anhängerreservoir-Zufuhrleitungs-Koppler 10 angeschlossen, so dass der Bremsdruck über die Leitungen (fett dargestellt) vom Zugfahrzeug über ein Manövrier-Parkventil 12 (Park- und Shunt-Ventil) und ein Sicherheitsventil 14 zum Anhängerreservoir 11 sowie zu den Federspeicher-Parkabschnitten der Doppelmembran-Tandem-Stellantriebe 24, 25 für die Bremsen der Räder 2 und 3 von zwei der drei Achsen geleitet wird. Auf Wunsch können die Funktionen der Ventile 12 und 14 in einer einzigen Einheit kombiniert werden, wie dies in DE 198 53 718 oder in Patentfamilienmitglied WO 0030912 beschrieben ist. Beim Betrieb ist ein herkömmlicher Anhänger-Steuerleitungs-Koppler 20 geschlossen, so dass eine Steuereingabe vom Zugfahrzeug zum Sicherheitsventils 14 erfolgt; dessen Output wird an die Systemsteuerungs-Ventileinheit 22 einer ECU 26 geleitet, die über eine Elektronik 21 mit einem elektrischen Stecker 30 mit dem Zugfahrzeug verbunden ist und einen geeigneten proportionalen Betriebsbremsdruck vom Anhängerreservoir 11 zu den entsprechenden Betriebsbremskammern 23, 24, 25 der jeweiligen Räder leitet. Die ECU 26 empfängt von den Rad-Messwandlern 2a der Räder 2 Signale bezüglich der Raddrehzahl und von den Messwandlern (nicht dargestellt) der Luftfederungen 2b der die Räder 2 tragenden Achse Druckgebersignale bezüglich des lastabhängigen Drucks.
• Die ECU 26 umfasst einen Hauptkonfigurations-Datenspeicher und eine Elektronik 21 für spezifische bremsbezogene Fahrzeugparameter, durch die sie die Ventileinheit 22 so steuern kann, dass diese den Bremsstellantrieben einen auf die Beladung und die Betriebsbedingungen des Anhängers abgestimmten Bremsdruck zuführt. Der Speicher wird vom Anhängerhersteller mit Hilfe von Spezialgeräten parametrisiert, um die Funktion der ECU auf das betreffende Fahrzeug abzustimmen, ähnlich wie ein herkömmliches mechanisches lastabhängiges Bremskraftventil in einem rein pneumatischen System eingestellt wird. Die ECU 26 bestimmt somit den zugeführten Grund- oder „Inshot”-Druck zu Beginn des Bremsvorgangs und die weitere Abstufung des Bremsdrucks von Leergewicht bis Volllast des betreffenden Anhängers. Vom Standpunkt des Fahrzeugbetreibers ist es natürlich wünschenswert, eine beschädigte ECU 26 möglichst rasch und unkompliziert auswechseln zu können, obwohl normalerweise selbst spezialisierte Anbieter von Kfz-Komponenten und -Teilen nicht umgehend eine neue, mit den Fahrzeugparametern parametrisierte ECU bereitstellen können.
• Das in 1 dargestellte System umfasst zudem ein Anhängermanagement- und -informationsmittel; dieses schließt eine weitere elektronische Steuerung (ECU) 27 ein, die so ausgelegt ist, dass sie durch an die Eingänge 31 angeschlossene Sensoren (nicht dargestellt) Informationen über den Verriegelungs- oder Verblockungsstatus der Rückwandtür des Anhängers, über die Temperatur der Anhängerkarosserie, über erfasste Hindernisse beim Rückwärtsfahren, über den Reifendruck und über eine nutzungsabhängige Fälligkeit von Wartungsmaßnahmen empfangen kann. Die ECU 27 kann diese Informationen visuell oder akustisch dem Fahrer des Zugfahrzeugs oder über Funk- oder Satellitenverbindungen einer oder mehreren entfernten Informationsleitstellen melden. Zur Erfüllung ihrer Funktion verfügt die ECU 27 ebenfalls über einen Hauptkonfigurations-Datenspeicher. Außerdem besitzt die ECU 27 weitere spezifische Speicherkapazitäten, die zur Speicherung der spezifischen Fahrzeugparameter verwendet werden, nachdem der Hersteller den Hauptspeicher der Brems-ECU 26 parametrisiert hat.
• Die ECU 26 umfasst mehrpolige Buchsen 32 zum einfachen Anschließen eines Mehrfachstecker-Datenübertragungsglieds und Kopplers 33, durch die unter anderem erfasst werden kann, wenn eine beschädigte kritische Brems-ECU 26 durch eine unparametrisierte ECU ersetzt worden ist. Die ECU 27 kann daraufhin eine Funktion starten, um die Ersatz-ECU 26 neu mit den gespeicherten Parametern des betreffenden Anhängers zu parametrisieren.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Anhänger-Bremssystems gemäß der Erfindung schließen die elektronischen Steuerungen (ECU) 26 und 27 jeweils elektronische Untersysteme 40, 50 ein, wie schematisch in 2 dargestellt. Jedes dieser Untersysteme verfügt jeweils über einen Hauptkonfigurations-Datenspeicher (41, 51) und einen zusätzlichen Datenspeicher (42, 52). Das Datenübertragungsglied 33 zwischen den ECUs 26 und 27 gestattet eine Kommunikation zwischen dem zusätzlichen Datenspeicher der einen ECU und dem Hauptkonfigurations-Datenspeicher der anderen ECU zum Zwecke der Parametrisierung. Das Datenübertragungsglied 33 überträgt Flag-Signale zwischen der ECU 26 und der ECU 27, durch die die eine ECU der anderen mitteilen kann, dass beispielsweise eine „neue ECU” (44, 54) erfasst wurde oder dass eine „Datenaktualisierung” (43, 53) bevorsteht.
• In 2–6 sind die vorliegenden Signale schraffiert dargestellt. Die gültig gespeicherten Brems- oder Managementdaten werden jeweils durch Schraffierung bzw. Kreuzschraffierung der Speicher 41, 42, 51 und 52 angezeigt.
• Bei der Herstellung wird der Anhänger wie in 3 dargestellt auf den Betrieb vorbereitet; an jeder ECU liegt dabei zunächst das Flag-Signal „neue ECU” vor. Mit Hilfe externer Computerausrüstungen gibt der Anhängerhersteller die Daten für die Erstparametrisierung in das System 40 ein, das daraufhin den Konfigurationsdatenspeicher 41 mit den eingegebenen, fahrzeugtypischen Daten parametrisiert. Diese Daten bestimmen die jeweilige berechnete Reaktion der Anhängerbremsen auf Bremsdrucksignale vom Zugfahrzeug abhängig von der Beladung des Anhängers.
• Nach der beschriebenen Erstparametrisierung des Konfigurationsdatenspeichers 41 der ECU 26, die in 3 durch die Ziffer 34 dargestellt ist, läuft ein nachfolgender Parametrisierungszyklus wie in 4 dargestellt ab. Das Flag-Signal „neue ECU” 44 von System 40 wird aufgehoben und 40 setzt ein „Datenaktualisierung”-Signal 43, das zusammen mit einem Flag-Signal „neue ECU” 54 von System 50 das Kopieren der neuen Daten aus dem Speicher 41 in den zusätzlichen Speicher 52 von ECU 27 ermöglicht.
• Ähnlich wird bei einem weiteren Parametrisierungszyklus der Konfigurationsdatenspeicher 51 der ECU 27, an der das Signal „neue ECU” vorliegt, zunächst vom Hersteller mit Hilfe der externen Computerausrüstung mit den zusätzlichen Fahrzeugmanagementdaten programmiert. Bei einem weiteren Zyklus, bei dem an System 40 das Signal „Datenaktualisierung” vorliegt, werden die Fahrzeugmanagementdaten aus dem Konfigurationsdatenspeicher 51 in den Speicher 42 der ECU 26 kopiert. Der hieraus resultierende normale Betriebszustand des parametrisierten Systems ist in 5 dargestellt.
• Beim normalen Betrieb des Anhängerfahrzeugs und seiner Bremsen dienen die Konfigurationsdatenspeicher von ECU 26 (Bremsen) und ECU 27 (andere Parameter wie Erfassung der zurückgelegten Entfernung und andere diagnostische Parameter) als Grundlage für Betrieb und Management des Anhängerfahrzeugs. Falls jedoch eine ECU, insbesondere die kritische Brems-ECU 26, beschädigt wird und ausgewechselt werden muss, kann eine unparametrisierte Standardeinheit gekauft und vom Betreiber eingebaut werden. Wenn das System nach der korrekten Installation einer solchen Ersatz-ECU wieder eingeschaltet wird, wird das Vorliegen der neuen ECU durch die Präsenz eines Flag-Signals „neue ECU” angezeigt (6) und damit der Kopiervorgang gestartet, durch den der Inhalt von Speicher 52 in den Konfigurationsdatenspeicher 41 der ECU 26 übertragen wird.
• Wenngleich dies im Vorangegangenen nicht näher beschrieben ist, wird der Fachmann doch verstehen, dass das Datenübertragungsglied 33 zwischen der ECU 26 und der ECU 27 vorzugsweise aus einem geeigneten Mehraderleiter oder einer optischen Verbindung bestehen kann, welche digitale Signalelemente überträgt, die nicht nur die Flag-Signale zur Einleitung des beschriebenen Kopiervorgangs der gespeicherten Parameter zwischen den jeweiligen Speichern, sondern auch die Parameter in digitalisierter Form sowie Prüfcode-Bits umfassen. Die Taktfolge eines solchen Datentransfers ist vorzugsweise ein Bruchteil einer bedeutend höheren Betriebstaktfolge für die inkrementale Steuerung des Bremsdrucks sowie ggf. der Antiblockiersteuerung.
• Das beschriebene Ausführungsbeispiel bietet neben der Möglichkeit der Eingabe kritischer Bremsparameter aus dem weiteren Speicher 52 in eine Ersatz-ECU 26 gemäß der Erfindung durch die Ausstattung von Untersystem 40 der Bremssteuerungs-ECU 26 mit der zusätzlichen Speicherkapazität 42 auch die Möglichkeit, die Fahrzeugmanagement-ECU 27 auszuwechseln und neu mit gültigen Fahrzeugmanagementinformationen, vor allem solchen über die Wartungsintervalle des Fahrzeugs, zu parametrisieren.
• Die Erfindung bringt daher für die Betreiber von Anhängern wesentliche Vorteile mit sich, da eine potenziell allgemein verfügbare, unparametrisierte, serienmäßige Ersatz-ECU nach der Installation direkt anhängerspezifisch parametrisiert werden kann, indem kritische Daten aus einem anderen, intakten System des Fahrzeugs kopiert werden, ohne dass hierzu spezielle externe Computerausrüstungen erforderlich sind. Hierdurch werden die Ausfallzeit des Fahrzeugs und die Kosten erheblich reduziert.

Claims (4)

1. Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug mit Mitteln (1b, 2b, 3b) zur Bereitstellung eines die Fahrzeugbelastung andeutenden Signals und mit auf auf dieses und auf ein die beabsichtigte Fahrzeugbremsung zur Regelung der von den Bremszylindern (23, 24, 25) des Fahrzeugs erzeugten Kraft andeutendes Bremssignal ansprechenden lastempfindlichen Mitteln, wobei die besagten lastempfindlichen Mittel einn parametrisierbares elektronisches Anhängerbremssteuergerät (26) mit einem Hauptkonfigurationsspeicher (41) zur Speicherung von das Fahrzeug betreffenden Parametern zur Regelung der Bremskraft des Fahrzeugs gemäß der Fahrzeugbelastung umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage ein weiteres elektronisches Steuergerät (27) mit einem Speicher (52) umfasst, in dem die das Fahrzeug betreffenden Parameter bleibend gespeichert werden können, sowie eine Datenkommunikationsverbindung (33) zur Kommunikation zwichen den elektronischen Steuergeräten (26, 27), so dass, wenn eines der besagten elektronischen Steuergeräte (26, 27) feststellt, dass das andere elektronische Steuergerät ein nicht parametrisiertes elektronisches Steuergerät ist, das parametrisierte elektronische Steuergerät eine Funktion zur erneuten Parametrisierung des nicht parametrisierten elektronischen Steuergeräts einleiten kann, wobei, falls vom weiteren elektronischen Steuergerät (27) ein nicht parametrisiertes elektronisches Anhängerbremssteuergerät (26) festgestellt wird, das weitere elektronische Steuergerät (27) das Kopieren des Inhalts des Speichers (52) in den Hauptkonfigurationsspeicher (41) des elektronischen Anhängerbremssteuergeräts (26) einleitet, um auf diese Weise das elektronische Anhängerbremssteuergerät (26) erneut zu parametrisieren.
2. Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das besagte weitere elektronische Steuergerät einen parametrisierbaren Hauptspeicher (51) zum Speichern von Parametern aufweist, die weitere mit dem Betrieb des Fahrzeugs verbundene Funktionen betreffen.
3. Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei das besagte elektronische Bremssteuergerät (26) ebenfalls mit einem zusätzlichen elektronischen Speicher (42) zur bleibenden Speicherung von einem oder mehreren der die besagten weiteren Funktionen betreffenden Parameter ausgestattet ist, wobei die Anlage weiter Mittel zur Eingabe von einem oder mehreren der besagten Parameter aus dem besagten zusätzlichen Speicher (42) in den besagten parametrisierbaren Speicher (51) des besagten weiteren elektronischen Steuergeräts (42) umfasst.
4. Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug nach Anspruch 3, wobei eine Datenkommunikationsverbindung (33) zwischen den besagten elektronischen Steuergeräten dazu ausgelegt ist, jeweils innerhalb der Anlage anzudeuten, dass eine besagte Eingabe von Parametern gültig und möglich und zur Parametrisierung eines jeweiligen parametrisierbaren Hauptspeichers erforderlich ist.