DE102014015132A1

DE102014015132A1 - Elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014015132A1
Application number: DE102014015132.8A
Authority: DE
Inventors: Rainer Risse; Axel Stender
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-04-14
Also published as: WO2016058679A1; US20170225667A1; EP3206923A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einer oder mehreren elektronischen Komponenten, nämlich wenigstens einem elektronischen Steuergerät, und mit einer oder mehreren Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation in eine der elektronischen Komponenten integriert oder in ein Gerät, welches eine der elektronischen Komponenten enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einer oder mehreren elektronischen Komponenten, nämlich wenigstens einem elektronischen Steuergerät, und mit einer oder mehreren Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation. Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem elektronischen Bremssystem, insbesondere ein Anhängefahrzeug. Schließlich betrifft die Erfindung noch einen Modulator für ein elektronisches Bremssystem, ein Anzeige- und Bediengerät für ein elektronisches Bremssystem sowie eine sogenannte Nosebox für ein Anhängefahrzeug mit elektronischem Bremssystem.
Moderne Nutzfahrzeuge sind mit einem elektronischen Bremssystem (EBS) ausgerüstet. Ein wesentlicher Bestandteil desselben ist ein elektronisches Steuergerät, auch als ECU bezeichnet. Mit der ECU verbunden sind Stellglieder, Sensoren und weitere elektronische Geräte, entweder direkt oder über eine Datenbus-Verbindung, insbesondere über einen CAN-Bus.
Mit der ECU können auch Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation verbunden sein, etwa zum Aufbau von Verbindungen per Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE oder andere), per W-LAN, per Bluetooth oder über ein 433 MHz-Modul. Eine Verbindung von der ECU eines elektronischen Bremssystems zu einer Einrichtung zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation ist in der WO 2013/124731 A1 gezeigt.
Die ECU des elektronischen Bremssystems kann kombiniert sein mit pneumatischen Elementen zur Ansteuerung pneumatischer Bremsen und wird dann auch als Modulator bezeichnet.
Anhängefahrzeuge mit elektronischem Bremssystem können ein eigenes Anzeige- und Bediengerät aufweisen. Dieses wird auch als Smartboard bezeichnet. Angezeigt werden etwa Drücke und andere über die Datenbus-Verbindung zur Verfügung stehende Daten, beispielweise in einem pneumatischen Federungssystem vorherrschende Drücke oder Reifendrücke. Über so ein Gerät können Daten ausgelesen werden, wie zum Beispiel der Kilometerstand oder auch Diagnosenachrichten und auch Anhängerfunktionen, wie zum Beispiel die elektronische Luftfederung, gesteuert werden, siehe EP2057031 B1 .
Typischerweise ist zwischen einem Anhängefahrzeug und einer Zugmaschine eine elektrische Verbindung nach ISO 11992 vorhanden. Auf Seiten des Anhängefahrzeugs ist ein entsprechender Anschluss vorgesehen. Der Anschluss kann integriert sein in ein Gehäuse an einer Stirnseite des Anhängefahrzeugs, wobei das Gehäuse weitere Anschlüsse oder Komponenten aufnehmen kann. Dieses Gehäuse wird auch als Nosebox bezeichnet. Eine Nosebox zur Aufnahme der elektrischen Anschlüsse für die Verbindung zwischen Anhängefahrzeug und Zugmaschine ist in der US 7,435,093 B1 offenbart.
ECU, Modulator, Smartboard, Nosebox und ähnliche Geräte gelten hier als elektronische Komponenten im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Die vorhandenen Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation sind typischerweise über die Datenbus-Verbindung mit der ECU bzw. dem Modulator verbunden. Jeder Einrichtung sind ein eigenes Gehäuse, eine Schnittstelle und ein Controller zugeordnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Reduzierung der Teile bzw. der Komplexität in einem elektronischen Bremssystem.
Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße elektronische Bremssystem die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation ist in eine der elektronischen Komponenten integriert. Auch kann eine der Einrichtungen in ein Gerät integriert sein, welches eine der elektronischen Komponenten enthält, zum Beispiel in einen Modulator.
Durch die beschriebene Integration ist eine deutliche Kostenreduzierung des Systems insgesamt möglich, nämlich durch Einsparung zusätzlicher Gehäuse, Schnittstellen und/oder Controller.
Vorzugsweise sind die elektronischen Komponenten an einen Datenbus angeschlossen, insbesondere an einen CAN-Bus. Ziel ist die Möglichkeit eines Datenaustausches mit allen angeschlossenen elektronischen Komponenten und gegebenenfalls auch Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das elektronische Steuergerät Teil eines Modulators für das Bremssystem, wobei wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in den Modulator integriert ist. Dies erlaubt kurze und fest definierte Signalwege zwischen dem Steuergerät und den Einrichtungen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist als elektronische Komponente außerdem ein Anzeige- und Bediengerät vorgesehen, wobei wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in das Anzeige- und Bediengerät integriert ist. Da das Anzeige- und Bediengerät aufgrund seiner Funktion leicht zugänglich ist, ist auch die integrierte Einrichtung zur drahtlosen Kommunikation gut zugänglich. Dies erhöht die Wartungsfreundlichkeit und die Möglichkeit zum Austausch von Teilen in besonderem Maße.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann als elektronische Komponente außerdem eine Nosebox vorgesehen sein, wobei wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in die Nosebox integriert ist. Da die Nosebox typischerweise an einer Stirnseite des Anhängefahrzeugs angeordnet ist, ist eine gute drahtlose Kommunikation mit Sendern und Empfängern an der Zugmaschine möglich. Auch ist die Nosebox gut von außen zugänglich. Die Nosebox ist vorzugsweise über eine Schnittstelle nach ISO 11992 mit dem elektronischen Steuergerät verbunden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist als Einrichtung zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen vorgesehen:

a) ein WLAN-Modul,
b) ein Telematik-Modul, insbesondere mit Navigationsfunktion (GPS, Galileo, Glonass, usw.) und Mobilfunkfunktion (GSM, UMTS, LTE usw.),
c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul,
d) ein Bluetooth-Modul.

Die genannten Module sind zum Aufbau und zum Betrieb einer drahtlosen Kommunikation vorgesehen. Die Wirkungsweise der Module ist bekannt. Das Reifendrucküberwachungs-Modul arbeitet vorzugsweise mit einer Frequenz von 433 MHz und empfängt Signale von an den Reifen des Fahrzeugs angeordneten Reifendrucksensoren.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das Telematik-Modul in einen Modulator für das elektronische Bremssystem integriert. Der Modulator enthält auch das elektronische Steuergerät für das elektronische Bremssystem. Daraus ergibt sich ein sehr kurzer und zuverlässiger Signalweg zwischen dem elektronischen Steuergerät und dem Telematik-Modul.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das WLAN-Modul in den Modulator für das elektronische Bremssystem integriert, gegebenenfalls auch zusätzlich zur Integration eines Telematik-Moduls. Besonderer Vorteil ist auch hier der sehr kurze und zuverlässige Signalweg.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das Reifendrucküberwachungs-Modul in den Modulator für das elektronische Bremssystem integriert, gegebenenfalls auch zusammen mit einem der anderen Module.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind das Telematik-Modul und/oder das WLAN-Modul in die Nosebox integriert. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige drahtlose Kommunikation zwischen Anhängefahrzeug und Zugmaschine.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das WLAN-Modul in das Anzeige- und Bediengerät integriert. Dabei handelt es sich um eine besonders wartungsfreundliche Konstellation.
Neben den genannten Kombinationen sind alle weiteren Kombinationen aus elektronischen Komponenten und Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation möglich und vorteilhaft im Sinne der Erfindung verwendbar.
Vorteilhafterweise können über die drahtlose Schnittstelle Fahrzeugdaten ausgelesen und/oder Fahrzeugfunktionen gesteuert werden, etwa per Smartphone oder mit einer anderen geeigneten Gegenstelle zur drahtlosen Kommunikation.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen elektronischen Bremssystem, wie voranstehend beschrieben. Insbesondere handelt es sich um ein Anhängefahrzeug, etwa einen Sattelauflieger, und vorzugsweise mit einer Nosebox. Die Erfindung ist aber nicht beschränkt auf Anhängefahrzeuge. Auch Zugmaschinen bzw. Motorwagen können erfindungsgemäß ausgestaltet sein.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Modulator für ein elektronisches Bremssystem und mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Der Modulator weist ein elektronisches Steuergerät auf. Integriert ist wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen:

a) ein WLAN-Modul,
b) ein Telematik-Modul, insbesondere mit Navigations- und Mobilfunk-Funktion,
c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul,
d) ein Bluetooth-Modul.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Anzeige- und Bediengerät für ein elektronisches Bremssystem und mit den Merkmalen des Anspruchs 14. In das Anzeige- und Bediengerät ist wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen integriert:

Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch eine Nosebox für ein Anhängefahrzeug mit elektronischem Bremssystem und mit den Merkmalen des Anspruchs 15. In die Nosebox ist wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen integriert:

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung des Standes der Technik, nämlich einen dreiachsigen Sattelauflieger mit Nosebox und ausgewählten Bestandteilen eines elektronischen Bremssystems (EBS),
2 eine Darstellung anlog zur 1, jedoch mit einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel,
5 ein viertes Ausführungsbeispiel.
Zunächst wird anhand der 1 der bekannte Stand der Technik dargestellt:
Ein Sattelauflieger 10 mit Nosebox 11 ist mit einem elektronischen Bremssystem (EBS) ausgerüstet und weist hierfür einen Modulator 12 auf. Nosebox 11 und Modulator 12 sind über eine Leitung 13 gemäß ISO 11992 miteinander verbunden. In der Nosebox 11 sind Anschlüsse zur Verbindung mit korrespondierenden Anschlüssen eines nicht gezeigten Zugfahrzeugs angeordnet.
Der Modulator 12 ist über einen CAN-Bus 14 mit verschiedenen Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation verbunden, nämlich mit einem Reifendrucküberwachungs-Modul 15, einem Telematik-Modul 16, einem WLAN-Modul 17 und einem Anzeige- und Bediengerät 18. Die Bedienung des Letzteren kann vorzugsweise über Bedienungstasten, Bedienungsknöpfe und/oder einen berührungssensitiven Bildschirm erfolgen. Die genannten Module 15 bis 17 benötigen eigene Gehäuse, Schnittstellen und Controller.
In den vier erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der 2 bis 5 sind dieselben Bezugsziffern wie in 1 angegeben. Vorgesehen ist jeweils der Sattelauflieger 10 mit Nosebox 11, Modulator 12 und Leitung 13 gemäß ISO 11992. Die weiteren in 1 gezeigten Bestandteile des Systems sind in den 2 bis 5 nicht stets eingezeichnet, können aber gleichwohl vorhanden sein. Insbesondere ist vorzugsweise zumindest ein CAN-Bus vorhanden.
Gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel (2) sind das Telematik-Modul 16 und das WLAN-Modul 17 in den Modulator 12 integriert. Dadurch können Gehäuse, Schnittstellen und Controller gegenüber dem Stand der Technik eingespart werden, mit einer entsprechenden Reduzierung der Gesamtkosten.
Alternativ kann auch nur eines der Module 16, 17 in den Modulator 12 integriert sein.
Das zweite erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel (3) ist dem ersten Ausführungsbeispiel sehr ähnlich. In den Modulator 12 sind das Reifendrucküberwachungs-Modul 15 und das WLAN-Modul 17 integriert. Alternativ kann auch nur eines von beiden Modulen 15, 17 in den Modulator 12 integriert sein.
Im dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel (4) ist die Nosebox 11 erweitert zur Aufnahme des integrierten Telematik-Moduls 16 und des ebenfalls integrierten WLAN-Moduls 17. Die beiden Module 16, 17 sind dabei an die Leitung 13 angeschlossen, über die auch Daten übertragbar sind. Alternativ ist nur eines der Module 16, 17 in die Nosebox 11 integriert.
Gemäß dem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel (5) ist das WLAN-Modul 17 in das Anzeige- und Bediengerät 18 integriert. Letzteres hängt am CAN-Bus 14, ebenso wie die Module 15 und 16.
Bei den Teilen mit den Bezugsziffern 11, 12 und 18 handelt es sich im Sinne der Erfindung um elektronische Komponenten des elektronischen Bremssystems, während die Module 15, 16 und 17 als Einrichtungen zum Aufbau drahtloser Kommunikationen vorgesehen sind. Zusätzlich oder alternativ können andere Module mit anderer drahtloser Übertragungstechnik vorgesehen sein, etwa Module mit Bluetooth-Funktechnik. Das Reifendrucküberwachungs-Modul 15 arbeitet typischerweise als Empfänger für Signale von Reifendrucksensoren auf der Frequenz 433 MHz.
Die anhand der 2 bis 5 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend. Die Module 15, 16 und 17 oder andere können einzeln oder im Verbund mit anderen Modulen in die elektronischen Komponenten 11, 12, 18 integriert sein. Auch möglich ist eine Aufteilung, derart, dass verschiedene Module in verschiedene elektronische Komponenten integriert sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/124731 A1 [0003]
EP 2057031 B1 [0005]
US 7435093 B1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 11992 [0006]
ISO 11992 [0015]
ISO 11992 [0035]
ISO 11992 [0037]

Claims

Elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einer oder mehreren elektronischen Komponenten, nämlich wenigstens einem elektronischen Steuergerät und mit einer oder mehreren Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikation in eine der elektronischen Komponenten integriert ist oder in ein Gerät integriert ist, welches eine der elektronischen Komponenten enthält.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät Teil eines Modulators für das Bremssystem ist, und dass wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in den Modulator integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als elektronische Komponente außerdem ein Anzeige- und Bediengerät (18) vorgesehen ist und dass wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in das Anzeige- und Bediengerät (18) integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektronische Komponente außerdem eine Nosebox (11) vorgesehen ist, und dass wenigstens eine der Einrichtungen zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation in die Nosebox (11) integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen vorgesehen ist: a) ein WLAN-Modul (17), b) ein Telematik-Modul (16), insbesondere mit Navigations-Funktion und Mobilfunk-Funktion, c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul (15), d) ein Bluetooth-Modul.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Telematik-Modul (16) in einen Modulator (12) für das elektronische Bremssystem integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das WLAN-Modul (17) in einen Modulator (12) für das elektronische Bremssystem integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendrucküberwachungs-Modul (15) in einen Modulator (12) für das elektronische Bremssystem integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Telematik-Modul (16) in die Nosebox (11) integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das WLAN-Modul (17) in die Nosebox (11) integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das WLAN-Modul (17) in ein Anzeige- und Bediengerät (18) integriert ist.
Elektronisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die drahtlose Schnittstelle Fahrzeugdaten ausgelesen werden können und/oder Fahrzeugfunktionen gesteuert werden können.
Fahrzeug mit einem elektronischen Bremssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, insbesondere Anhängefahrzeug.
Modulator (12) für ein elektronisches Bremssystem, mit elektronischem Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen in den Modulator integriert ist: a) ein WLAN-Modul (17), b) ein Telematik-Modul (16), insbesondere mit Navigations-Funktion und Mobilfunkfunktion, c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul (15), d) ein Bluetooth-Modul.
Anzeige- und Bediengerät (18) für ein elektronisches Bremssystem, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen in das Gerät integriert ist: a) ein WLAN-Modul (17), b) ein Telematik-Modul (16), insbesondere mit Navigations-Funktion und Mobilfunkfunktion, c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul (15), d) ein Bluetooth-Modul.
Nosebox (11) für ein Anhängefahrzeug mit elektronischen Bremssystem, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der nachfolgenden Einrichtungen in die Nosebox integriert ist: a) ein WLAN-Modul (17), b) ein Telematik-Modul (16), insbesondere mit Navigations-Funktion und Mobilfunkfunktion, c) ein Reifendrucküberwachungs-Modul (15), d) ein Bluetooth-Modul.