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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein straßenfähiges Zugfahrzeug zum Ziehen
eines Anhängers,
insbesondere eines Deichselanhängers
oder eines Aufliegers.
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Ein
derartiges Zugfahrzeug ist zum Ankuppeln des Anhängers mit einer Kupplung ausgestattet. Um
ein betriebsbereites Gespann bilden zu können, müssen beim Ankuppeln des Anhängers elektrische und/oder
pneumatische und/oder hydraulische Systeme des Zugfahrzeugs mit
komplementären
System des Anhängers
verbunden werden. Derartige anhängerseitige
Systeme sind beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen, Bremseinrichtungen
und Federeinrichtungen.
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Aus
der
DE 100 33 354
A1 ist ein Gespann aus einer Zugmaschine und einem Anhänger bekannt,
wobei der Anhänger
eine über
wenigstens eine Funkverbindung betätigbare Steuereinrichtung aufweist,
die mit elektrischen Funktionseinrichtungen des Anhängers verbunden
ist. Die Steuereinrichtung ist zum Steuern und/oder Überwachen
der Funktionseinrichtungen über
die Funkverbindung mit einer am Zugfahrzeug angeordneten Betätigung- und/oder Überwachungseinrichtung
verbunden.
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Aus
der
DE 195 32 043
C2 ist es für
Kraftfahrzeuge bekannt, zwischen einer an einer feststehenden Längssäule angeordneten Spulenanordnung und
einer an einem Lenkrad bzw. an einer Lenkwelle angeordneten Spulenanordnung
eine induktive Signal- und/oder
Energieübertragung
vorzusehen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
ein Zugfahrzeug der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, die sich insbesondere durch ein komfortables und sicheres
Ankuppeln und Abkuppeln des Anhängers
auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Kupplungssteuergerät und ein
Betätigungselement
einer Automatikkupplung in ein Fahrzeugbordnetz zu integrieren,
so dass das Betätigungselement
das Kupplungssteuergerät über das Fahrzeugbordnetz
zum Betätigen
der Automatikkupplung ansteuert. Die vorgeschlagene Integration der
genannten Komponenten der Automatikkupplung in das Fahrzeugbordnetz
führt zu
einer vereinfachten Netzwerkarchitektur, wodurch der Installationsaufwand
für die
Ausstattung des Zugfahrzeugs mit einer derartigen Automatikkupplung
reduziert ist. Desweiteren erhöht
die Verwendung einer derartigen Automatikkupplung den Komfort beim
Ankuppeln und Abkuppeln des Anhängers,
da die Automatikkupplung beim Ankuppeln automatisch die elektrischen,
pneumatischen bzw. hydraulischen Systeme des Zugfahrzeugs mit den
entsprechenden Systemen des Anhängers
verbindet und beim Abkuppeln automatisch die besagten Systeme wieder
voneinander trennt. Insbesondere entfällt dadurch ein manuelles Verbinden
und Trennen besagter Systeme. Außerdem eröffnet die Integration der für die Ansteuerung
bzw. Betätigung
der Automatikkupplung erforderlichen Komponenten in das Fahrzeugbordnetz die
Möglichkeit,
fahrzeugseitige Parameter oder Bedingungen beim Ankuppelvorgang
bzw. beim Abkuppelvorgang zu berücksichtigen,
wodurch sich die Sicherheit des jeweiligen Kupplungsvorgangs und
somit die Betriebssicherheit des Zugfahrzeugs erhöht.
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Beispielsweise
kann bei einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass Steuerbefehle
des Betätigungselements
nur über
ein Koordinationssteuergerät
des Fahrzeugbordnetzes zum Kupplungssteuergerät gelangen, wobei dieses Koordinationssteuergerät mit einer
Koordinationsfunktionalität
ausgestattet ist, welche die Steuerbefehle des Betätigungselement
nur in Abhängigkeit
vorbestimmter Randbedingungen weiterleitet. Auf diese Weise kann
beispielsweise ein ungewolltes Abkuppeln des Anhängers trotz einer versehentlichen
Betätigung
des Betätigungselements
vermieden werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Die
einzige 1 zeigt eine schaltplanartige Prinzipdarstellung
eines Zugfahrzeugs mit Anhänger.
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Entsprechend 1 umfasst
ein straßenfähiges, also
nicht schienengebundenes Zugfahrzeug 1, das hier durch
einen mit unterbrochenen Linien gezeichneten Rahmen dargestellt
ist, eine Automatikkupplung 2, die hier mit strichpunktierter
Linie dargestellt ist. Mit Hilfe der Automatikkupplung 2 kann
das Zugfahrzeug 1 mit einem Anhänger 3 verkuppelt
werden, der ebenfalls als Rahmen mit unterbrochener Linie dargestellt
ist. Beim Anhänger 3 kann
es sich grundsätzlich
um einem Deichselanhänger
handeln. Vorzugsweise handelt es sich beim Anhänger 3 um einen Auflieger.
Dementsprechend kann die Automatikkupplung 2 als Deichselkupplung
oder als Sattelkupplung ausgestaltet sein. Auch das Zugfahrzeug 1 kann
dementsprechend als normale Zugmaschine mit eigenem Laderaum oder
als Sattelschlepper ausgestaltet sein. Dementsprechend dient das
Zugfahrzeug 1 zum Ziehen des Anhängers 3.
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Die
Automatikkupplung 2 ist so ausgestaltet, dass sie beim
Ankuppeln des Anhängers 3 automatisch
elektrische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Systeme 4, 5, 6 des
Zugfahrzeugs 1 mit entsprechendem elektrischen und/oder
pneumatischen und/oder hydraulischen Systemen 7, 8, 9 des Anhängers 3 verbindet.
Hierzu sind die fahrzeugseitigen Systeme 4, 5, 6 auf
geeignete Weise an die Automatikkupplung 2 angeschlossen,
während
die anhängerseitigen
Systeme 7, 8, 9 mit einem anhängerseitigen
Kupplungsglied 10 verbunden sind, das hier durch eine unterbrochene
Linie angedeutet ist. Besagtes Kupplungsglied 10 ist komplementär zur Automatikkupplung 2 ausgestaltet
und wirkt im gezeigten angekuppelten Zustand mit dieser zusammen. Die
Automatikkupplung 2 ist außerdem so ausgestaltet, dass
sie beim Abkuppeln des Anhängers 3 automatisch
die fahrzeugseitigen Systeme 4, 5, 6 von
den anhängerseitigen
Systemen 7, 8, 9 trennt.
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Dabei
umfassen die anhängerseitigen
Systeme 7, 8, 9 ein Anhängerbordnetz 11,
das exemplarisch ein Stützbeinsteuergerät 12 aufweist.
Das Stützbeinsteuergerät 12 dient
zur Ansteuerung einer Ventilanordnung 13, um auf diese
Weise Stützbeine 14, 15 des
Anhängers 3 zum
Anheben bzw. zum Absenken betätigen
zu können.
Das Anhängerbordnetz 11 kann
mit einem Datenbus 16 ausgestattet sein, an den das Stützbeinsteuergerät 12 angeschlossen
ist. Besagter Datenbus 16 kann als CAN-Bus und insbesondere
als High-Speed-Bus ausgestaltet sein.
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Zur
Automatikkupplung 2 gehört
ein Kupplungssteuergerät 17,
das am Zugfahrzeug 1 angeordnet ist. Dieses Kupplungssteuergerät 17 ist
so ausgestaltet, dass es beim Ankuppeln des Anhängers 3 das Verbinden
der Systeme 4 bis 9 und beim Abkuppeln des Anhängers 3 das
Trennen der Systeme 4 bis 9 koordiniert. Das Kupplungssteuergerät 17 kann
außerdem
so ausgestaltet sein, dass es bei der Koordination des Ankuppelvorgangs
bzw. des Abkuppelvorgangs außerdem
das Anheben bzw. Absenken der Stützbeine 14, 15 des
Anhängers 3 steuert.
Hierzu muss das Kupplungssteuergerät 17 mit dem Stützbeinsteuergerät 12 verbunden
werden. Dies kann grundsätzlich
drahtlos erfolgen. Ebenso ist eine drahtgebundene Verbindung möglich. Im
vorliegenden Fall ist das Kupplungssteuergerät 17 an den Datenbus 16 des
Anhängerbordnetzes 11 angeschlossen,
was durch eine mit 18 bezeichnete Verbindung realisiert
ist. Diese Verbindung 18 erfolgt dabei über die Automatikkupplung 2 und
das Kupplungsglied 10, also über die Systeme 4 bis 9.
Insoweit bildet das Kupplungssteuergerät 17 einen Bestandteil
eines der Systeme 4, 5, 6 des Zugfahrzeugs 1.
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Zur
Betätigung
der Automatikkupplung 2 ist außerdem ein Betätigungselement 19 vorgesehen, das
am Zugfahrzeug 1, insbesondere in einem nicht dargestellten
Fahrerhaus des Zugfahrzeugs 1, angeordnet ist. Das Betätigungselement 19 ist
von einem Fahrerzeugführer
manuell betätigbar
und dient dazu, das Kupplungssteuergerät 17 zum Auslösen eines Ankupplungsvorgangs
bzw. eines Abkupplungsvorgangs anzusteuern. Hierzu müssen entsprechende Steuerbefehle
des Betätigungselements 19 an
das Kupplungssteuergerät 17 übertragen
werden. Dies kann grundsätzlich
durch eine separate Signal- bzw. Datenleitung erfolgen, die das
Betätigungselement 19 mit
dem Kupplungssteuergerät 17 verbindet.
Um den Installationsaufwand für
eine derartige separate Signal- bzw. Datenleitung zu vermeiden,
sind beim erfindungsgemäßen Zugfahrzeug 1 sowohl
das Betätigungselement 19 als
auch das Kupplungssteuergerät 17 in
ein Fahrzeugbordnetz 20 eingebunden. Insoweit bildet auch
das Fahrzeugbordnetz 20 einen Bestandteil der fahrzeugseitigen
Systeme 4, 5, 6.
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Bei
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Netzwerk-Architektur
erfolgt somit die Übertragung von
Steuerbefehlen des Betätigungselements 19 zum
Kupplungssteuergerät 17 über das
Fahrzeugbordnetz 20. Auf eine separate Signal- bzw. Datenleitung
zwischen dem Betätigungselement 19 und
dem Kupplungssteuergerät 17 kann
somit verzichtet werden.
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Das
Fahrzeugbordnetz 20 weist mehrere Steuergeräte 21, 22, 23 auf,
von denen hier nur drei dargestellt. Selbstverständlich kann das Fahrzeugbordnetz 20 auch
weniger oder deutlich mehr als drei Steuergeräte aufweisen.
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Beispielsweise
umfasst das Fahrzeugbordnetz 20 ein Koordinationssteuergerät 21,
das vorzugsweise in einem Grundmodul 24 des Zugfahrzeugs 1 angeordnet
ist. Ein derartiges Grundmodul 24 enthält üblicherweise mehrere Steuergeräte, die innerhalb
des Grundmoduls 24 besonders einfach miteinander vernetzt
sind. Die Architektur des Fahrzeugbordnetzes 20 ist nun
vorzugsweise so gewählt, dass
die Steuerbefehle des Betätigungs elements 19 nur über besagtes
Koordinationssteuergerät 21 zum Kupplungssteuergerät 17 gelangen.
Dieses Koordinationssteuergerät 21 ist
mit einer Koordinationsfunktionalität ausgestattet, die so arbeitet,
dass sie die Steuerbefehle des Betätigungselements 19 nur
in Abhängigkeit
vorbestimmter Randbedingungen weiterleitet. Dementsprechend gelangen
die Steuerbefehle des Betätigungselements 19 nur
in Abhängigkeit
besagter Randbedingungen zum Kupplungssteuergerät 17. Eine Randbedingung,
die erfüllt
sein muss, damit das Koordinationssteuergerät 21 die Steuerbefehle
des Betätigungselements 19 in
Richtung Kupplungssteuergerät 17 weiterleitet,
kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass beim Abkuppeln des
Anhängers 3 eine
Feststellbremse des Zugfahrzeugs 1 und/oder eine Feststellbremse
des Anhängers 3 betätigt sein
muss bzw. müssen.
Eine weitere Randbedingung kann beispielsweise dadurch gegeben sein,
dass beim Abkuppeln des Anhängers 3 ein
gegebenenfalls vorhandenes Automatikgetriebe des Zugfahrzeugs 1 in
eine Parkstellung verstellt sein muss.
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Das
Fahrzeugbordnetz 20 kann zur Signal- und/oder Datenübertragung
mit mehreren Datenbussen 25, 26 und 27 arbeiten,
die insbesondere als CAN-Busse ausgestaltet sind. Dabei kann einer
der Datenbusse 25 einem Innenraum des Fahrerhauses zugeordnet
sein, sogenannter Innenraum-Bus oder Innenraum-CAN 25. Üblicherweise
ist der Innenraum-Bus 25 ein Low-Speed-Bus. Ein anderer
Bus 26, der zur Kopplung der gezeigten Steuergeräte 21, 22, 23 des
Zugfahrzeugs 1 dient, kann als High-Speed-Bus ausgestaltet
sein. Dieser normale Fahrzeugbus 26 wird üblicherweise
als IES-Bus bzw. IES-CAN 26 bezeichnet. Schließlich kann
der Bus 27, über
den das Kupplungssteuergerät 17 an
das Fahrzeugbordnetz 20 angeschlossen ist, ebenfalls als
High-Speed-Bus ausgestaltet
sein. Dieser Datenbus 27 wird im Folgenden auch als Kupplungs-Bus 27 bezeichnet.
Die Low-Speed-Busse
haben beispielsweise eine Datenübertragungsgeschwindig keit von
etwa 125kBaud. Im Unterschied dazu haben die High-Speed-Busse vorzugsweise
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
von 250kBaud oder 500kBaud. Beispielsweise hat der IES-CAN 26 eine Datenübertragungsrate
von etwa 500kBaud.
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Der
Low-Speed-Innenraum-Bus 25 definiert mit den daran angeschlossenen
Komponenten einen Low-Speed-Bereich 28 des Fahrzeugbordnetzes 20, während die
High-Speed-Busse, nämlich
der IES-CAN 26 und der Kupplungs-Bus 27 mit den
daran angeschlossenen Komponenten einen High-Speed-Bereich 29 des
Fahrzeugbordnetzes 20 definieren.
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Bei
der hier vorgeschlagenen Architektur ist das Betätigungselement 19 in
den Low-Speed-Bereich 28 des Fahrzeugbordnetzes 20 eingebunden. Im
Unterschied dazu ist das Kupplungssteuergerät 17 in den High-Speed-Bereich 29 des
Fahrzeugbordnetzes 20 eingebunden. Um die Steuerbefehle
des Betätigungselements 19 an
das Kupplungssteuergerät 17 weiterleiten
zu können,
ist das Koordinationssteuergerät 21 einerseits
in den Low-Speed-Bereich 28 des
Fahrzeugbordnetzes 20 und andererseits in den High-Speed-Bereich 29 des
Fahrzeugbordnetzes 20 eingebunden.
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Das
Fahrzeugbordnetz 20 umfasst ein Hilfssteuergerät 23,
das in Abhängigkeit
von Funktionalitäten
des Zugfahrzeugs 3 und/oder des Anhängers 3 parametrierbar
ist. Beispielsweise lassen sich in dieses Hilfssteuergerät 23 vom
jeweiligen Kunden gewünschte
Sonderfunktionen des Zugfahrzeugs 1 bzw. des Anhängers 3,
z.B. die Ansteuerung eines Kipper-Aufbaus, integrieren. Im vorliegenden
Fall ist das Kupplungssteuergerät 17 über dieses
Hilfssteuergerät 23 in
das Fahrzeugbordnetz 20 eingebunden. Demnach ist auch das
Hilfssteuergerät 23 in
den High-Speed-Bereich 29 des Fahrzeugbordnetzes 20 eingebunden.
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Am
Zugfahrzeug 1, vorzugsweise in dessen Fahrerhaus, kann
eine Anzeigeeinrichtung 30 angeordnet sein, z.B. in Form
eines Bildschirms. Die Anzeigeeinrichtung 30 ist so ausgestaltet,
dass sie dem Fahrerzeugführer
Informationen des Kupplungssteuergeräts 17 visuell darstellen
kann. Diese Anzeigeeinrichtung 30 ist in das Fahrzeugbordnetz 20 eingebunden,
und zwar vorzugsweise in dessen Low-Speed-Bereich 28. Über das
Fahrzeugbordnetz 20 kann somit das Kupplungssteuergerät 17 für den Fahrzeugführer relevante
Informationen der Anzeigeeinrichtung 30 zuführen und
mit deren Hilfe dem Fahrzeugführer
visuell darstellen. Bei diesen Informationen handelt es sich beispielsweise
um Statusangaben der Automatikkupplung 2 und der Stützbeine 14, 15.
Ebenso können
Informationen über
die Bremseinrichtung und die Federeinrichtung des Anhängers 3 dargestellt
werden. Außerdem
lassen sich Fehlermeldungen darstellen, die Fehler der Automatikkupplung 2 oder
von Komponenten des Anhängers 3 melden.
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Das
Fahrzeugbordnetz 20 umfasst außerdem ein Zentralsteuergerät 22,
das im vorliegenden Fall ebenfalls im Grundmodul 24 angeordnet
ist. Dieses Zentralsteuergerät 22,
das in den High-Speed-Bereich 29 des Fahrzeugbordnetzes 20 eingebunden
ist, kann vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass es ein Anfahren
des Zugfahrzeugs 1 in Abhängigkeit vorbestimmter Randbedingungen
zulässt oder
verhindert. Beispielsweise ermöglicht
das Zentralsteuergerät 22 das
Anfahren des Zugfahrzeugs 1 nur dann, wenn vorbestimmte
Randbedingungen erfüllt
sind, wobei diese Randbedingungen von Informationen des Kupplungssteuergeräts 17 abhängen. Eine
derartige Randbedingung kann beispielsweise dadurch gegeben sein,
dass der Anhänger 3 vollständig abgekuppelt
sein muss oder dass gar kein Anhänger 3 vorhanden
ist oder dass der Anhänger 3 vollständig angekuppelt
ist. Beispielsweise muss zum vollständigen Ankuppeln sichergestellt
sein, dass die Stützbeine 14, 15 eingefahren sind.
Zum vollständigen
Abkuppeln muss beispielsweise sichergestellt sein, dass die fahrzeugseitigen
Systeme 4, 5, 6 von den anhängerseitigen
Systemen 7, 8, 9 getrennt sind. Darüber hinaus
sind grundsätzlich
weitere Randbedingungen denkbar, die zusätzlich oder alternativ erfüllt sein
müssen,
damit das Zentralsteuergerät 22 das
Anfahren des Zugfahrzeugs 1 ermöglicht.