WO2024083448A1 - Elektronisches bremssystem, anhängefahrzeug und bremsensteuergerät - Google Patents

Elektronisches bremssystem, anhängefahrzeug und bremsensteuergerät Download PDF

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WO2024083448A1
WO2024083448A1 PCT/EP2023/076360 EP2023076360W WO2024083448A1 WO 2024083448 A1 WO2024083448 A1 WO 2024083448A1 EP 2023076360 W EP2023076360 W EP 2023076360W WO 2024083448 A1 WO2024083448 A1 WO 2024083448A1
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WO
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control unit
brake control
electronic
voltage supply
interface
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Application number
PCT/EP2023/076360
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Inventor
Jan-Christoph VON DER BEEKE
Axel Stender
Norbert Witte
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Zf Cv Systems Global Gmbh
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/683—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in pneumatic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations

Definitions

  • the invention relates to an electronic braking system.
  • the invention also relates to a trailer vehicle with an electronic braking system and a brake control unit for an electronic braking system in a trailer vehicle.
  • Conventional trailers for commercial vehicles also have an electronic braking system with a brake control unit in conjunction with a pneumatic braking system.
  • the brake control unit is permanently supplied with voltage via a towing vehicle-trailer vehicle interface in accordance with ISO7638-1:2018 or 1807638-2:2018.
  • the trailer vehicle preferably has a towing vehicle-trailer vehicle interface in accordance with 18012098:2020, via which a lighting system of the trailer is supplied with voltage, in particular brake lights.
  • An auxiliary voltage supply for the brake control unit via the voltage supply of the brake lights is already known, i.e. in particular via the interface in accordance with 18012098:2020.
  • the disadvantage here is that the auxiliary voltage supply only takes place during braking, since only then do the brake lights receive voltage.
  • the trailer vehicle can have other devices that provide or process data volumes.
  • sensors/cameras intended for driver assistance systems or autonomous driving can provide data that must be forwarded to the towing vehicle.
  • the data can first be fed to an electronic control unit and from there forwarded to a towing vehicle-trailer vehicle interface.
  • the latter interface should be a high-speed data interface for this purpose.
  • data should be transmitted at up to one Gbit/s or more.
  • a data connector for such a high-speed interface already exists (see e.g. https://www.erich-jaeger.com/de/ cons/liste/ product-innovations/event/high-speed-data-transfer-for-attachments-and-trailers).
  • the data connector contains two high-speed data lines and two power contacts suitable for power supply. The interface enables data transfer to the towing vehicle, as well as power supply to consumers in the trailer vehicle.
  • the object of the present invention is to provide a permanent voltage supply for the brake control unit in the electronic braking system of a trailer vehicle, independent of the otherwise usual electrical interface.
  • the electronic braking system has the features of claim 1.
  • the electronic braking system for a trailer vehicle is provided with a brake control unit, a first electrical interface for connection to a towing vehicle and with a first voltage supply for certain electrical consumers in the trailer vehicle and a high-speed data interface for connection to the towing vehicle and with a second voltage supply.
  • the brake control unit is connected to the second power supply.
  • the first electrical interface can be an interface in accordance with ISO7638-1:2018 or ISO7638-2:2018.
  • other electrical interfaces with a permanent power supply for the trailer's electrical consumers are also suitable.
  • other electrical interfaces with a permanent power supply may be provided anyway.
  • the second power supply is integrated into the high-speed data interface and is at least indirectly connected to a voltage source in the towing vehicle, provided that a connection from the trailer vehicle to the towing vehicle exists via the high-speed data interface.
  • the The brake control unit in the trailer vehicle is supplied with voltage via the high-speed data interface. It is also possible for the high-speed data interface to transmit data at up to 1 Gbit/s or more at least from the trailer vehicle to the towing vehicle via a data connection.
  • a connection with two contacts can be provided for the voltage supply, as can the data connection. All contacts are arranged in particular within the high-speed data interface.
  • the data connection can also have shielding.
  • the brake control unit can also be connected to the first power supply.
  • the first power supply can be provided for the uninterrupted operation of the brake control unit. If this power supply fails, for example due to a cable break or the plug connection becoming loose, the second power supply is available as a backup solution so that no power failure occurs.
  • the second power supply can be the preferred power supply for the brake control unit, while the first power supply serves as a backup solution.
  • the brake control unit can be connected to the second voltage supply via an electrical connection and an electronic control unit.
  • the electrical control unit can in particular be a control unit to which sensors or other signal transmitters of the trailer vehicle are connected.
  • the electronic control unit is connected to the second voltage supply and in particular to the high-speed data interface.
  • the electronic control unit then has at least one voltage-carrying output to which the brake control unit is connected via the electrical connection. In this way, the brake control unit is indirectly connected to the second voltage supply.
  • the electrical connection between the brake control unit and the electronic control unit can be bidirectional, so that the brake control unit is connected to the second power supply via the electrical connection and the electronic control unit, and the electronic control unit is connected to the first power supply via the electrical connection and the brake control unit.
  • the outgoing connection to the electrical connection can always be open, while the incoming connection is only open, in particular, if the respective power supply fails.
  • the electronic control unit can provide data from at least one sensor of the trailer vehicle to the towing vehicle via the high-speed data interface.
  • One or more cameras can be provided as sensors, the data from which are sent to the towing vehicle via the high-speed data interface and are to be processed there. This is particularly relevant in connection with autonomous driving and/or for driver assistance systems.
  • the brake control unit can be connected to the first voltage supply via an electrical connection and an electronic control unit.
  • the electronic control unit is connected to the first voltage supply and indirectly supplies the brake control unit with voltage.
  • the electronic control unit can also be connected to the second voltage supply.
  • the first electrical interface can be designed in accordance with ISO7638-1:2018 or ISO7638-2:2018.
  • other interfaces with a power supply can also be provided, in particular interfaces that already exist in the commercial vehicle sector.
  • the high-speed data interface can also comprise two data connections and two connections to the power supply or more. In this case, at least four plus four contacts are preferably arranged within the high-speed data interface. The reliability is thereby further increased.
  • the brake control unit can be connected to a third power supply, wherein the third power supply is part of a further electrical interface for connection to the towing vehicle. This further increases the reliability.
  • the further electrical interface can be designed in accordance with ISO12098:2020.
  • other interfaces with a voltage supply can also be provided, in particular with voltage for a brake light, in particular interfaces that already exist in the commercial vehicle sector.
  • the invention also relates to a trailer vehicle with an electronic braking system according to claim 1 or one of the further claims.
  • the trailer vehicle can in particular be a trailer vehicle for commercial vehicles with an electronic braking system.
  • Commercial vehicles in this sense are in particular those that are to be used in freight transport, local transport, long-distance transport or on construction sites.
  • the trailer vehicle can be a semitrailer.
  • the towing commercial vehicle is then a tractor with a saddle.
  • the trailer vehicle can be a trailer vehicle of vehicle class 03 or 04.
  • vehicle classes are summarized in EU Regulation 2018/858 of 30 May 2018.
  • the invention also relates to a brake control device for an electronic braking system in a trailer vehicle and according to claim 1 or one of the further claims, with an electrical connection to an electronic control unit for the trailer vehicle and with a voltage supply according to at least one of the following options:
  • the electronic control unit When the brake control unit is connected to a first voltage supply, the electronic control unit can be supplied with voltage at least via the electrical connection and the brake control unit.
  • the brake control unit can be supplied with power at least via the electrical connection and the electronic control unit.
  • the brake control unit and the electronic control unit are electrically connected to each other to supply power to the other control unit. In this way, backup solutions for the power supply can be provided or additional, separate power supplies can be avoided.
  • Fig. 1 a vehicle combination of tractor and trailer, each with electronic braking system, in a first embodiment
  • FIG. 2 the trailer vehicle according to Fig. 1 in a slightly enlarged view
  • Fig. 3 the trailer vehicle according to Fig. 2 with an electronic
  • FIG. 4 the trailer according to Fig. 2 with an electronic braking system as a third embodiment
  • Fig. 5 the trailer according to Fig. 2 with an electronic braking system as a fourth embodiment
  • Fig. 6a shows a first connector as part of a first electrical interface with power supply
  • Fig. 6b a second connector as part of a second electrical interface with power supply
  • Fig. 6c shows a third connector as part of a third electrical interface with power supply.
  • a vehicle combination 10 consists of a tractor 11 and a trailer 12.
  • the tractor 11 and the trailer 12 each have an electronic braking system 13, 14.
  • Each of the two electronic braking systems has its own brake control unit 15, 16.
  • the brake control units 15, 16 control other components of the braking systems 13, 14, triggered by driver activities, signals from sensors or by other control units.
  • Standardized electrical interfaces 17, 18 with associated connectors 19, 20 are provided as electrical connections between the tractor 11 and the trailer 12 and for connecting the two braking systems 13, 14 to one another.
  • Interface 17 and connector 19 are preferably designed in accordance with ISO 12098:2020, while interface 18 and connector 20 correspond to ISO 7638-1:2018 or 7638-2:2018.
  • a brake light 21 is shown as an electrical consumer connected to the interface 17. In fact, other electrical consumers not shown are also connected, for example reversing lights and side lights.
  • the brake control unit 16 in the trailer 12 is supplied with voltage and signals from the towing vehicle 11 via the interface 18 with the electrical connection 35.
  • the interface 18 can contain further functionalities.
  • the connection of the interfaces 17, 18 on the tractor 11 and the brake control unit 15 is known and is therefore not shown in more detail here.
  • the tractor 11 can also have other electronic control units whose arrangement and function are known, such as an engine control unit.
  • the trailer 12 has a sensor 22, which is preferably arranged facing backwards and/or is a camera. Signals from the sensor 22 are forwarded via an electrical connection 23 to an electronic control unit 24, where they are processed and from there transmitted to the tractor 11. For this purpose, an electrical connection 25 leads from the control unit 24 to a further interface 26 with a connector 27.
  • the interface 26 between the towing vehicle 11 and the trailer 12 is provided as a high-speed data interface with a power supply.
  • the interface 26 comprises at least one data connection for up to 1 Gbit/s and a power supply.
  • the associated lines and contacts can be duplicated so that there are at least two data connections and two connections to the power supply.
  • the plug connector 27 has a corresponding number of connection contacts, four contacts for the data connections and four contacts for the power supply.
  • Two of the contacts for the power supply are provided with the reference numerals 26a, 26b in Fig. 6b, two contacts for data connections with the reference numerals 26c, 26d.
  • a simple connector is disclosed, for example, at www.erich-jaeger.com (see https://www.erich-jaeger.com/de/commun/liste/product-innovations/event/high-speed-da pneumoniabertragung-fuer-anbaugeraete-und-anhaenger).
  • the simple connector can also be provided at this point.
  • a high-speed data interface of another type - with power supply - can also be provided at this point.
  • an electrical connection 28 which also includes a data connection, leads from the interface 26 to the brake control unit 15 and/or to another electronic control unit.
  • the signals from the sensor 22 can be received and processed in the brake control unit 15 and/or another control unit.
  • a permanent and reliable power supply is particularly important for the brake control unit 16.
  • an electrical connection 29 between the interface 17 and the brake control unit 16 can be provided as a backup solution.
  • the electrical connection 29 can be connected to a voltage-carrying electrical connection 30 between the connector 19 and the brake light 21.
  • the electrical connection 30 is only supplied with voltage when the brake light 21 is also to light up. Accordingly, if the interface 20 fails, the brake control unit 16 only receives the desired voltage via the electrical connection 29 during a braking process.
  • an electrical connection 31 between the brake control unit 16 and the electronic control unit 24 is provided as a backup solution in the first embodiment of Fig. 2.
  • the latter is connected to the interface 26 so that the brake control unit 16 can be supplied with voltage via the interface 26 and the electronic control unit 24.
  • the electrical connection 31 is preferably bidirectional, so that a backup solution for the voltage supply for the electronic control unit 24 is also provided, namely via the brake control unit 16 and the interface 18.
  • a second embodiment is shown in Fig. 3.
  • the electrical connections 25, 35 lead here to the electronic control unit 24.
  • the brake control unit 16 is supplied with voltage exclusively via the electronic control unit 24. Although there is no redundancy in this respect, the voltage supply of the brake control unit 16 is relatively secure because the voltage supply is duplicated via the exposed interfaces 18, 26 and the electrical connection 31 is preferably only a short cable that cannot be disconnected during operation.
  • Interface 17 with electrical connection 30 and brake light 21 is not shown in Fig. 3 for the sake of simplicity, but may nevertheless be present.
  • Fig. 4 shows the third embodiment, namely as a modification of the first embodiment, but without the electronic control unit 24.
  • the electrical connection 31 is connected to the electrical connections 23, 25 in the area of a node 32.
  • the signals from the sensor 22 are processed either in the sensor 22 itself or in a control unit of the tractor 11 or at another location not shown, if necessary.
  • the electrical connection 31 can be designed to be unidirectional, i.e. to supply voltage to the brake control unit 16, in addition to the voltage supply via the electrical connection 35.
  • Fig. 5 shows a fourth embodiment.
  • the interface 17 with electrical connection 30 and brake light 21 is again not shown, but may be present.
  • Brake control unit 16 and electronic control unit 24 are both connected to both electrical connections 25, 35 to the interfaces 18, 26.
  • the brake control unit 16 has two branch lines 33, 34 Both control units 16, 24 therefore each have a redundant power supply.
  • the aforementioned electrical connections and stub lines 23, 25, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35 contain at least lines suitable for a voltage supply, optionally in connection with data lines and/or other electrical lines.
  • Fig. 6a, 6b, 6c show the connectors 20, 27, 19 of the interfaces 18, 26, 17.
  • Each interface 18, 26, 17 has electrical conductors (not shown) for a voltage supply.
  • the connectors 20, 27, 19 are provided with contacts 18a, 18b, 26a, 26b and 17a, 17b connected to the electrical conductors for the voltage supply.
  • the voltage supply of the brake control unit 16 runs via one of the three interfaces 18, 26, 17 and thus via two associated contacts 18a, 18b, 26a, 26b and 17a, 17b, alternatively via two other contacts 18a, 18b, 26a, 26b or 17a, 17b of one of the other three interfaces 18, 26, 17.
  • the connectors 20, 27, 19 have additional contacts according to their function, including for data transmission, see contacts 18c, 18d in Fig. 6a, contacts 26c, 26d in Fig. 6b and contacts 17c, 17d in Fig. 6c.

Landscapes

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Abstract

Ein elektronisches Bremssystem (14) für ein Anhängefahrzeug (12) weist ein Bremsensteuergerät (16) auf. Das elektronische Bremssystem (14) weist weiterhin eine erste elektrische Schnittstelle (17) zur Verbindung mit einem Zugfahrzeug (11) und mit einer ersten Spannungsversorgung für bestimmte elektrische Verbraucher (21) im Anhängefahrzeug (12) auf. Das elektronische Bremssystem (14) weist weiterhin eine Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle (26) zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug (11) und mit einer zweiten Spannungsversorgung auf. Das Bremsensteuergerät (16) ist dabei mit der zweiten Spanungsversorgung verbunden.

Description

Elektronisches Bremssystem, Anhängefahrzeug und Bremsensteuergerät
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bremssystem. Daneben betrifft die Erfindung ein Anhängefahrzeug mit einem elektronischen Bremssystem sowie ein Bremsensteuergerät für ein elektronisches Bremssystem in einem Anhängefahrzeug.
Herkömmliche Anhängefahrzeuge für Nutzfahrzeuge weisen im Zusammenhang mit einer pneumatischen Bremsanlage auch ein elektronisches Bremssystem mit einem Bremsensteuergerät auf. Das Bremsensteuergerät wird über eine Zugfahrzeug- Anhängefahrzeug-Schnittstelle gemäß ISO7638-1 :2018 oder 1807638-2:2018 dauerhaft mit Spannung versorgt. Daneben weist das Anhängefahrzeug vorzugsweise eine Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug-Schnittstelle gemäß 18012098:2020 auf, über die eine Lichtanlage des Anhängefahrzeugs mit Spannung versorgt wird, insbesondere Bremsleuchten. Bereits bekannt ist eine hilfsweise Spannungsversorgung des Bremsensteuergeräts über die Spannungsversorgung der Bremsleuchten, also insbesondere über die Schnittstelle gemäß 18012098:2020. Nachteil ist dabei, dass die hilfsweise Spannungsversorgung nur während einer Bremsung erfolgt, da nur dann die Bremsleuchten Spannung erhalten.
Das Anhängefahrzeug kann neben dem Bremsensteuergerät weitere Einrichtungen aufweisen, die Datenmengen bereitstellen oder verarbeiten. Insbesondere können im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen oder für autonomes Fahren vorgesehene Sensoren/Kameras Daten bereitstellen, die zum Zugfahrzeug weitergeleitet werden müssen. Die Daten können dabei zunächst einem elektronischen Steuergerät zugeführt und von dort an eine Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug-Schnittstelle weitergeleitet werden. Letztgenannte Schnittstelle soll zu diesem Zweck eine Hochgeschwindigkeits- Datenschnittstelle sein. Insbesondere sollen Daten mit bis zu einem Gbit/s oder mehr übertragen werden. Es existiert bereits ein Datensteckverbinder für eine derartige Highspeed-Schnittstelle (siehe z. B. https://www.erich-jaeger.com/de/produkte/liste/ product-innovations/event/high-speed-datenuebertragung-fuer-anbaugeraete-und- anhaenger). Der Datensteckverbinder beinhaltet zwei Highspeed-Datenleitungen und zwei zur Spannungsversorgung geeignete Strom kontakte. Über die Schnittstelle ist eine Datenübertragung zum Zugfahrzeug möglich, ebenso eine Spannungsversorgung von Verbrauchern im Anhängefahrzeug.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer dauerhaften Spannungsversorgung für das Bremsensteuergerät im elektronischen Bremssystem eines Anhängefahrzeugs, unabhängig von der sonst üblichen elektrischen Schnittstelle.
Zur Lösung der Aufgabe weist das elektronische Bremssystem die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Das elektronische Bremssystem für ein Anhängefahrzeug ist versehen mit einem Bremsensteuergerät, einer ersten elektrischen Schnittstelle zur Verbindung mit einem Zugfahrzeug und mit einer ersten Spannungsversorgung für bestimmte elektrische Verbraucher im Anhängefahrzeug und einer Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug und mit einer zweiten Spannungsversorgung.
Das Bremsensteuergerät ist dabei mit der zweiten Spannungsversorgung verbunden.
Bei der ersten elektrischen Schnittstelle kann es sich um eine Schnittstelle gemäß ISO7638-1 :2018 oder ISO7638-2:2018 handeln. Geeignet sind aber auch andere elektrische Schnittstellen mit einer dauerhaften Spannungsversorgung für elektrische Verbraucher des Anhängefahrzeugs. Für bestimmte Anwendungen und/oder in Regionen außerhalb der EU können ohnehin andere elektrische Schnittstellen mit dauerhafter Spannungsversorgung vorgesehen sein.
Die zweite Spannungsversorgung ist in die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle integriert und ist zumindest mittelbar mit einer Spannungsquelle im Zugfahrzeug verbunden, sofern über die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle eine Verbindung vom Anhängefahrzeug zum Zugfahrzeug besteht. Erfindungsgemäß wird das Bremsensteuergerät im Anhängefahrzeug über die Hochgeschwindigkeits- Datenschnittstelle mit Spannung versorgt. Außerdem ist es möglich, dass die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle über eine Datenverbindung Daten mit bis zu 1 Gbit/s oder mehr zumindest vom Anhängefahrzeug zum Zugfahrzeug übertragen kann. Für die Spannungsversorgung kann eine Verbindung mit zwei Kontakten vorgesehen sein, ebenso für die Datenverbindung. Alle Kontakte sind insbesondere innerhalb der Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle angeordnet. Die Datenverbindung kann zusätzlich eine Schirmung aufweisen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Bremsensteuergerät auch mit der ersten Spannungsversorgung verbunden sein. Auf diese Weise liegen am Bremsensteuergerät zwei Spannungsversorgungen an. Insbesondere kann die erste Spannungsversorgung für den ungestörten Betrieb des Bremsensteuergeräts vorgesehen sein. Bei Ausfall dieser Spannungsversorgung, etwa durch Kabelbruch oder Lösen der Steckverbindung, steht die zweite Spannungsversorgung als Backup- Lösung zur Verfügung, sodass kein Spannungsausfall entsteht. Alternativ kann die zweite Spannungsversorgung die bevorzugte Spannungsversorgung für das Bremsensteuergerät sein, während die erste Spannungsversorgung als Backup-Lösung dient.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Bremsensteuergerät mit der zweiten Spannungsversorgung über eine elektrische Verbindung und ein elektronisches Steuergerät verbunden sein. Bei dem elektrischen Steuergerät kann es sich insbesondere um ein Steuergerät handeln, an das Sensoren oder andere Signalgeber des Anhängefahrzeugs angeschlossen sind. Außerdem ist in dieser Ausführungsform das elektronische Steuergerät mit der zweiten Spannungsversorgung und insbesondere mit der Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle verbunden. Das elektronische Steuergerät weist dann mindestens einen spannungführenden Ausgang auf, an den das Bremsensteuergerät über die elektrische Verbindung angeschlossen ist. Auf diese Weise ist das Bremsensteuergerät mittelbar an die zweite Spannungsversorgung angeschlossen. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die elektrische Verbindung zwischen Bremsensteuergerät und elektronischem Steuergerät bidirektional ausgebildet sein, sodass das Bremsensteuergerät über die elektrische Verbindung und das elektronische Steuergerät mit der zweiten Spannungsversorgung verbunden ist und das elektronische Steuergerät über die elektrische Verbindung und das Bremsensteuergerät mit der ersten Spannungsversorgung verbunden ist. Auf diese Weise bestehen sowohl für das Bremsensteuergerät als auch für das elektronische Steuergerät Backup- Lösungen für die Spannungsversorgung. In den beiden Steuergeräten kann die Verbindung zur elektrischen Verbindung ausgehend immer offen sein, während die Verbindung eingehend insbesondere nur offen ist, wenn die eigene Spannungsversorgung ausfällt.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das elektronische Steuergerät über die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle Daten von wenigstens einem Sensor des Anhängefahrzeugs für das Zugfahrzeug bereitstellen. Als Sensoren können eine oder mehrere Kameras vorgesehen sein, deren Daten über die Hochgeschwindigkeits- Datenschnittstelle zum Zugfahrzeug gelangen und dort verarbeitet werden sollen. Dies ist insbesondere relevant im Zusammenhang mit dem autonomen Fahren und/oder für Fahrer-Assistenzsysteme.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Bremsensteuergerät mit der ersten Spannungsversorgung über eine elektrische Verbindung und ein elektronisches Steuergerät verbunden sein. In diesem Fall ist das elektronische Steuergerät an die erste Spannungsversorgung angeschlossen und versorgt mittelbar das Bremsensteuergerät mit Spannung. Dabei kann das elektronische Steuergerät auch an die zweite Spannungsversorgung angeschlossen sein.
Erfindungsgemäß kann die erste elektrische Schnittstelle gemäß ISO7638-1 :2018 oder ISO7638-2:2018 ausgebildet sein. Es können aber auch andere Schnittstellen mit Spannungsversorgung vorgesehen sein, insbesondere im Nutzfahrzeugbereich ohnehin vorhandene Schnittstellen. Erfindungsgemäß kann die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle auch zwei Datenverbindungen und zwei Verbindungen zur Spannungsversorgung oder mehr umfassen. In diesem Fall sind mindestens vier plus vier Kontakte vorzugsweise innerhalb der Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle angeordnet. Die Ausfallsicherheit wird dadurch weiter erhöht.
Erfindungsgemäß kann das Bremsensteuergerät an eine dritte Spannungsversorgung angeschlossen sein, wobei die dritte Spannungsversorgung Bestandteil einer weiteren elektrischen Schnittstelle zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug ist. Dadurch wird die Ausfallsicherheit nochmals erhöht.
Erfindungsgemäß kann die weitere elektrische Schnittstelle gemäß ISO12098:2020 ausgebildet sein. Es können aber auch andere Schnittstellen mit Spannungsversorgung vorgesehen sein, insbesondere mit Spannung für ein Bremslicht, insbesondere im Nutzfahrzeugbereich ohnehin vorhandene Schnittstellen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Anhängefahrzeug mit einem elektronischen Bremssystem nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche. Bei dem Anhängefahrzeug kann es sich insbesondere um ein Anhängefahrzeug für Nutzfahrzeuge mit elektronischem Bremssystem handeln. Nutzfahrzeuge in diesem Sinne sind insbesondere solche, die im Güterverkehr, Nahverkehr, Fernverkehr oder auf Baustellen genutzt werden sollen.
Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Anhängefahrzeug um einen Auflieger handeln. Das ziehende Nutzfahrzeug ist dann eine Zugmaschine mit Sattel.
Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Anhängefahrzeug um ein Anhängefahrzeug der Fahrzeugklasse 03 oder 04 handeln. Die Fahrzeugklassen sind in der EU-Verordnung 2018/858 vom 30.05.2018 zusammengefasst.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Bremsensteuergerät für ein elektronisches Bremssystem in einem Anhängefahrzeug und nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, mit einer elektrischen Verbindung zu einem elektronischen Steuergerät für das Anhängefahrzeug und mit einer Spannungsversorgung nach mindestens einer der folgenden Optionen:
Bei Anschluss des Bremsensteuergeräts an eine erste Spannungsversorgung ist das elektronische Steuergerät zumindest über die elektrische Verbindung und das Bremsensteuergerät mit Spannung versorgbar.
Bei Anschluss des elektronischen Steuergeräts an eine zweite Spannungsversorgung ist das Bremsensteuergerät zumindest über die elektrische Verbindung und das elektronische Steuergerät mit Spannung versorgbar.
Bremsensteuergerät und elektronisches Steuergerät sind zur Versorgung des jeweils anderen Steuergerätes miteinander elektrisch verbunden. Auf diese Weise können Backup-Lösungen zur Spannungsversorgung bereitgestellt oder zusätzliche, gesonderte Spannungsversorgungen vermieden werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Patentansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Fahrzeugkombination aus Zugmaschine und Anhängefahrzeug, jeweils mit elektronischem Bremssystem, in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 das Anhängefahrzeug gemäß Fig. 1 in etwas vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 das Anhängefahrzeug gemäß Fig. 2 mit einem elektronischen
Bremssystem als zweitem Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 den Auflieger gemäß Fig. 2 mit einem elektronischen Bremssystem als drittem Ausführungsbeispiel, Fig. 5 den Auflieger gemäß Fig. 2 mit einem elektronischen Bremssystem als viertem Ausführungsbeispiel,
Fig. 6a einen ersten Steckverbinder als Bestandteil einer ersten elektrischen Schnittstelle mit Spannungsversorgung,
Fig. 6b einen zweiten Steckverbinder als Bestandteil einer zweiten elektrischen Schnittstelle mit Spannungsversorgung,
Fig. 6c einen dritten Steckverbinder als Bestandteil einer dritten elektrischen Schnittstelle mit Spannungsversorgung.
Eine Fahrzeugkombination 10 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Zugmaschine 11 und einem Auflieger 12. Zugmaschine 11 und Auflieger 12 weisen jeweils ein elektronisches Bremssystem 13, 14 auf. Zu jedem der beiden elektronischen Bremssysteme gehört ein eigenes Bremsensteuergerät 15, 16. Die Bremsensteuergeräte 15, 16 steuern weitere Bestandteile der Bremssysteme 13, 14 an, ausgelöst durch Fahreraktivitäten, Signale von Sensoren oder durch andere Steuergeräte.
Als elektrische Verbindungen zwischen Zugmaschine 11 und Auflieger 12 und zur Verbindung der beiden Bremssysteme 13, 14 miteinander sind genormte elektrische Schnittstellen 17, 18 mit zugehörigen Steckverbindern 19, 20 vorgesehen. Vorzugsweise sind Schnittstelle 17 und Steckverbinder 19 gemäß ISO 12098:2020 ausgebildet, während Schnittstelle 18 und Steckverbinder 20 der ISO 7638-1 :2018 oder 7638-2:2018 entsprechen.
Auf Seiten des Aufliegers 12 ist als an die Schnittstelle 17 angeschlossener elektrischer Verbraucher nur eine Bremsleuchte 21 dargestellt. Tatsächlich sind noch weitere, nicht gezeigte elektrische Verbraucher angeschlossen, beispielsweise Rückfahrleuchten und Begrenzungsleuchten. Über die Schnittstelle 18 mit der elektrischen Verbindung 35 wird das Bremsensteuergerät 16 im Auflieger 12 mit Spannung und Signalen aus dem Zugfahrzeug 11 versorgt. Zusätzlich kann die Schnittstelle 18 weitere Funktionalitäten beinhalten.
Die Anbindung der Schnittstellen 17, 18 auf Seiten der Zugmaschine 11 und des Bremsensteuergeräts 15 ist bekannt und hier deshalb nicht näher dargestellt. Auch kann die Zugmaschine 11 weitere elektronische Steuergeräte aufweisen, deren Anordnung und Funktion bekannt ist, etwa ein Motorsteuergerät.
Der Auflieger 12 weist einen Sensor 22 auf, welcher vorzugsweise rückwärtsgerichtet angeordnet und/oder eine Kamera ist. Signale des Sensors 22 werden über eine elektrische Verbindung 23 an ein elektronisches Steuergerät 24 weitergeleitet, dort aufbereitet und von dort zur Zugmaschine 11 übermittelt. Hierzu führt eine elektrische Verbindung 25 vom Steuergerät 24 zu einer weiteren Schnittstelle 26 mit Steckverbinder 27.
Die Schnittstelle 26 zwischen Zugfahrzeug 11 und Auflieger 12 ist als Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle mit Spannungsversorgung vorgesehen. Hierzu umfasst die Schnittstelle 26 wenigstens eine Datenverbindung für bis zu 1 Gbit/s und eine Spannungsversorgung. Wie in Fig 6b gezeigt, können zugehörige Leitungen und Kontakte gedoppelt sein, so dass wenigstens zwei Datenverbindungen und zwei Verbindungen zur Spannungsversorgung vorliegen. Der Steckverbinder 27 weist entsprechend viele Verbindungskontakte auf, vier Kontakte für die Datenverbindungen und vier Kontakte für die Spannungsversorgung.
Zwei der Kontakte für die Spannungsversorgung sind in Fig. 6b mit den Bezugszeichen 26a, 26b versehen, zwei Kontakte für Datenverbindungen mit den Bezugszeichen 26c, 26d. Ein demgegenüber nur einfacher Steckverbinder ist beispielsweise unter www.erich-jaeger.com offenbart (siehe https://www.erich-jaeger.com/de/produkte/liste/ product-innovations/event/high-speed-datenuebertragung-fuer-anbaugeraete-und- anhaenger). Auch der einfache Steckverbinder kann an dieser Stelle vorgesehen sein. Auch kann eine Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle anderer Art - mit Spannungsversorgung - an dieser Stelle vorgesehen sein.
Auf Seiten der Zugmaschine 11 führt eine elektrische Verbindung 28, welche auch eine Datenverbindung beinhaltet, von der Schnittstelle 26 zum Bremsensteuergerät 15 und/oder zu einem anderen elektronischen Steuergerät. Die Signale des Sensors 22 können im Bremsensteuergerät 15 und/oder einem anderen Steuergerät empfangen und verarbeitet werden.
Für das Bremsensteuergerät 16 ist eine dauerhafte und zuverlässige Spannungsversorgung besonders wichtig. Um die Ausfallsicherheit zu erhöhen, kann als Backup-Lösung eine elektrische Verbindung 29 zwischen der Schnittstelle 17 und dem Bremsensteuergerät 16 vorgesehen sein. Konkret kann die elektrische Verbindung 29 an eine Spannung führende elektrische Verbindung 30 zwischen Steckverbinder 19 und Bremsleuchte 21 geschaltet sein. Die elektrische Verbindung 30 wird nur mit Spannung versorgt, wenn auch die Bremsleuchte 21 leuchten soll. Entsprechend erhält das Bremsensteuergerät 16 bei Ausfall der Schnittstelle 20 nur während eines Bremsvorgangs die gewünschte Spannung über die elektrische Verbindung 29.
Parallel zur elektrischen Verbindung 30 sind weitere elektrische Verbindungen an die Schnittstelle 17 angeschlossen, insbesondere zur Versorgung von weiteren Bestandteilen einer Lichtanlage des Aufliegers 12. Die weiteren elektrischen Verbindungen sind hier aus Gründen der Übersichtlichkeit aber nicht gezeigt.
Um die Ausfallsicherheit des Bremsensteuergeräts 16 zu erhöhen, ist im ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 als Backup-Lösung eine elektrische Verbindung 31 zwischen Bremsensteuergerät 16 und elektronischem Steuergerät 24 vorgesehen. Letzteres ist mit der Schnittstelle 26 verbunden, so dass über die Schnittstelle 26 und das elektronische Steuergerät 24 eine Spannungsversorgung des Bremsensteuergeräts 16 erfolgen kann. Die elektrische Verbindung 31 ist vorzugsweise bidirektional ausgebildet, so dass zugleich eine Backup-Lösung der Spannungsversorgung für das elektronische Steuergerät 24 vorgesehen ist, nämlich über das Bremsensteuergerät 16 und die Schnittstelle 18.
Ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Die elektrischen Verbindungen 25, 35 führen hier zum elektronischen Steuergerät 24. Das Bremsensteuergerät 16 wird ausschließlich über das elektronische Steuergerät 24 mit Spannung versorgt. Obwohl insoweit keine Redundanz besteht, ist die Spannungsversorgung des Bremsensteuergeräts 16 relativ sicher, da die Spannungsversorgung über die freiliegenden Schnittstellen 18, 26 gedoppelt ist und es sich bei der elektrischen Verbindung 31 vorzugsweise um eine nur kurze und im Betrieb nicht zu lösende Leitung handelt.
Schnittstelle 17 mit elektrischer Verbindung 30 und Bremsleuchte 21 ist in Fig. 3 der Einfachhalt halber nicht eingezeichnet, kann aber gleichwohl vorhanden sein.
Fig. 4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel, nämlich als Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, jedoch ohne das elektronische Steuergerät 24. Die elektrische Verbindung 31 ist im Bereich eines Knotens 32 mit den elektrischen Verbindungen 23, 25 zusammengeschaltet. Die Signale des Sensors 22 werden entweder im Sensor 22 selbst oder in einem Steuergerät der Zugmaschine 11 oder an anderer, nicht gezeigter Stelle aufbereitet, sofern erforderlich. Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die elektrische Verbindung 31 unidirektional ausgebildet sein, also zur Spannungsversorgung des Bremsensteuergerätes 16, zusätzlich zur Spannungsversorgung über die elektrische Verbindung 35.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Zur Vereinfachung ist wiederum die Schnittstelle 17 mit elektrischer Verbindung 30 und Bremsleuchte 21 nicht dargestellt, kann aber vorhanden sein. Bremsensteuergerät 16 und elektronisches Steuergerät 24 sind beide an beide elektrische Verbindungen 25, 35 zu den Schnittstellen 18, 26 angeschlossen. Hierzu weist das Bremsensteuergerät 16 zwei Stichleitungen 33, 34 auf. Beide Steuergeräte 16, 24 weisen dadurch jeweils eine redundante Spannungsversorgung auf.
Die genannten elektrischen Verbindungen und Stichleitungen 23, 25, 28, 29, 30, 31 , 33, 34, 35 beinhalten zumindest für eine Spannungsversorgung geeignete Leitungen auf, wahlweise in Verbindung mit Datenleitungen und/oder weiteren elektrischen Leitungen.
Fig. 6a, 6b, 6c zeigen die Steckverbinder 20, 27, 19 der Schnittstellen 18, 26, 17. Jede Schnittstelle 18, 26, 17 weist nicht gezeigte elektrische Leiter für eine Spannungsversorgung auf. Entsprechend sind die Steckverbinder 20, 27, 19 mit an die elektrischen Leiter angeschlossenen Kontakten 18a, 18b, 26a, 26b und 17a, 17b zur Spannungsversorgung versehen. Die Spannungsversorgung des Bremsensteuergerätes 16 läuft je nach Konstellation über eine der drei Schnittstellen 18, 26, 17 und somit über je zwei zugehörige Kontakte 18a, 18b, 26a, 26b und 17a, 17b, hilfsweise über je zwei andere Kontakte 18a, 18b, 26a, 26b oder 17a, 17b einer der anderen drei Schnittstellen 18, 26, 17. Das Gleiche gilt für die Spannungsversorgung des elektrischen Steuergerätes 24.
Die Steckverbinder 20, 27, 19 weisen entsprechend ihrer Funktion weitere Kontakte auf, unter anderem zur Datenübertragung, siehe Kontakte 18c, 18d in Fig. 6a, Kontakte 26c, 26d in Fig. 6b und Kontakte 17c, 17d in Fig. 6c.
Bezugszeichenliste als Teil der Beschreibung:
10 Fahrzeugkombination
11 Zugmaschine
12 Auflieger
13 elektronisches Bremssystem
14 elektronisches Bremssystem
15 Bremsensteuergerät
16 Bremsensteuergerät
17 Schnittstelle
17a Kontakt
17b Kontakt
17c Kontakt
17d Kontakt
18 Schnittstelle
18a Kontakt
18a Kontakt
18c Kontakt
18d Kontakt
19 Steckverbinder
20 Steckverbinder
21 Bremsleuchte
22 Sensor
23 elektrische Verbindung
24 elektronisches Steuergerät
25 elektrische Verbindung
26 Schnittstelle
26a Kontakt
26b Kontakt
26c Kontakt
26d Kontakt
27 Steckverbinder elektrische Verbindung elektrische Verbindung elektrische Verbindung elektrische Verbindung Knoten Stichleitung Stichleitung elektrische Verbindung

Claims

Patentansprüche:
1. Elektronisches Bremssystem (14) für ein Anhängefahrzeug (12), mit
- einem Bremsensteuergerät (16),
- einer ersten elektrischen Schnittstelle (18) zur Verbindung mit einem Zugfahrzeug (11 ) und mit einer ersten Spannungsversorgung (18a, 18b) für bestimmte elektrische Verbraucher im Anhängefahrzeug (12),
- einer Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle (26) zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug (11 ) und mit einer zweiten Spannungsversorgung (26a, 26b), wobei das Bremsensteuergerät (16) mit der zweiten Spannungsversorgung (26a, 26b) verbunden ist.
2. Elektronisches Bremssystem (14) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (16) auch mit der ersten Spannungsversorgung (18a, 18b) verbunden ist.
3. Elektronisches Bremssystem (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (16) mit der zweiten Spannungsversorgung (26a, 26b) über eine elektrische Verbindung (31 ) und ein elektronisches Steuergerät (24) verbunden ist.
4. Elektronisches Bremssystem (14) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung (31 ) zwischen Bremsensteuergerät (16) und elektronischem Steuergerät (24) bidirektional ausgebildet ist, sodass das Bremsensteuergerät (16) über die elektrische Verbindung (31 ) und das elektronische Steuergerät (24) mit der zweiten Spannungsversorgung (26a, 26b) verbunden ist und das elektronische Steuergerät (24) über die elektrische Verbindung (31 ) und das Bremsensteuergerät (16) mit der ersten Spannungsversorgung (18a, 18b) verbunden ist.
5. Elektronisches Bremssystem (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Steuergerät (24) über die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle (26) Daten von wenigstens einem Sensor (22) des Anhängefahrzeugs (12) für das Zugfahrzeug (11 ) bereitstellt.
6. Elektronisches Bremssystem (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (16) mit der ersten Spannungsversorgung (18a, 18b) über eine elektrische Verbindung (31 ) und ein elektronisches Steuergerät (24) verbunden ist.
7. Elektronisches Bremssystem (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Schnittstelle (18) gemäß ISO 7638-1/-2:2018 ausgebildet ist.
8. Elektronisches Bremssystem (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle (26) wenigstens zwei Datenverbindungen und zwei Verbindungen zur Spannungsversorgung umfasst.
9. Elektronisches Bremssystem (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (16) an eine dritte Spannungsversorgung (17a, 17b) angeschlossen ist, wobei die dritte Spannungsversorgung (17a, 17b) Bestandteil einer weiteren elektrischen Schnittstelle
(17) zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug (11 ) ist.
10. Elektronisches Bremssystem (14) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Schnittstelle (17) gemäß ISO 12098:2020 ausgebildet ist.
11. Anhängefahrzeug (12) mit einem elektronischen Bremssystem (14) nach einem der Ansprüche 1-10.
12. Anhängefahrzeug (12) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anhängefahrzeug (12) um einen Auflieger handelt. 13. Anhängefahrzeug (12) nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch die Zugehörigkeit zu einer Fahrzeugklasse 03 oder 04.
14. Bremsensteuergerät (16) für ein elektronisches Bremssystem (14) in einem Anhängefahrzeug (12) und nach einem der Ansprüche 1-10, mit einer elektrischen Verbindung (31 ) zu einem elektronischen Steuergerät (24) für das Anhängefahrzeug (12) und mit einer Spannungsversorgung nach mindestens einer der folgenden Optionen:
- bei Anschluss des Bremsensteuergeräts (16) an eine erste Spannungsversorgung (18a, 18b) ist das elektronische Steuergerät (24) zumindest über die elektrische Verbindung (31 ) und das Bremsensteuergerät (16) mit Spannung versorgbar,
- bei Anschluss des elektronischen Steuergeräts (24) an eine zweite Spannungsversorgung (26a, 26b) ist das Bremsensteuergerät (16) zumindest über die elektrische Verbindung (31 ) und das elektronische Steuergerät (24) mit Spannung versorgbar.
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