Ihr kfz verfügt über ein Elektronisches Bremssystem (EBS)

1 Elektronisch geregeltes Bremssystem (EBS) Einleitung Der wachsende Wettbewerbsdruck im Transportgewerbe führt dazu, daß auch die Anforderungen an die Bremsanlage stetig steigen. Die Einführung des elektronisch geregelten Bremssystems EBS ist entsprechend der logische Schritt, diesen und anderen Anforderungen gerecht zu werden. Warum EBS EBS erhöht die Fahrzeug- und Verkehrssicherheit durch Bremswegverkürzung, verbesserte Bremsstabilität und Überwachung der Bremsanlage. EBS schont die Bremsbeläge und bietet die Möglichkeit einer dauerhaft optimalen Abstimmung der Bremskräfte zwischen den einzelnen Radbremsen sowie zwischen Zug- und Anhängefahrzeug. Die umfassenden Diagnose- und Überwachungsfunktionen des EBS sind eine Voraussetzung für eine effektive Fuhrparklogistik. EBS erhöht die Wirtschaftlichkeit und den Fahrkomfort beträchtlich. EBS wird daher Bestandteil neuer Fahrzeugbaureihen sein. Vorreiter war hier die neue schwere Fahrzeugbaureihe Mercedes BENZ "AC- TROS", die standardmäßig mit einem elektronisch gesteuerten Druckluftbremssystem ausgerüstet ist. Dieses System, von DaimlerChysler "Telligent Bremssystem" (vorher EPB) genannt, wurde gemeinsam von DaimlerChrysler und WABCO entwickelt. Anmerkung Der Begriff "Telligent Bremssystem" umfaßt dabei die komplette Bremsanlage und nicht nur die Bremsensteuerung, die wir als EBS beschreiben. Das Bremssystem im ACTROS enthält einige von Daimler Chrysler entwickelte spezifische Merkmale, die bei EBS-Anwendungen für andere Fahrzeughersteller (inzwischen u. a. EVO-Bus und IVECO) durch WAB- CO-eigene Lösungen ersetzt sind. Hierzu gehören z. B. folgende Funktionen: besondere Regelfunktionen im Bereich Bremskraftverteilung (Differenz-Schlupf-Regelung DSR) Belagverschleißregelung und Anhängersteuerung Redundanzventil, Hinterachsredundanz MB-spezifische Prüfarten und Diagnosemöglichkeiten 1

2 Systemaufbau EBS im Motorwagen WABCO EBS Baukasten Aufbau und Struktur des WABCO-EBS ermöglichen eine hohe Flexibilität für den Fahrzeughersteller bei der Systemauslegung. Hinsichtlich Systemumfang Teil- oder Vollsystem Redundanzart Anhängerregelstrategie elektrische Schnittstellen etc. können deshalb vielfältigste Ansprüche erfüllt werden. WABCO empfiehlt zur Erfüllung der wesentlichen Anforderungen der Fahrzeugbetreiber ein EBS, das über eine individuelle Druckregelung an Vorderachse, Hinterachse und Anhängersteuerung verfügt und pneumatische Redundanzen in allen Bremskreisen vorsieht. P/1E-EBS AM = Achsmodulator ASTV = Anhängersteuerventil BWG = Bremswertgeber PRV = Proportional-Relaisventil REDV = Redundanzventil S = Drehzahlsensor V = Verschleißsensor Dieses EBS setzt sich aus einem zweikreisigen, rein pneumatisch arbeitenden Anlagenteil und einem überlagerten einkreisigen elektropneumatischen Anlagenteil zusammen. Diese Konfiguration wird als P/1E-System beschrieben. Der einkreisige elektropneumatische Anlagenteil besteht aus einem zentralen elektronischen Steuergerät (Zentralmodul), dem Achsmodulator mit integrierter Elektronik für die Hinterachse, einem Bremswertgeber mit integrierten Sollwertsensoren und Bremsschaltern sowie einem Proportionalrelaisventil, zwei ABS-Ventilen für die Vorderachse und einem elektropneumatischen Anhängersteuerventil. Der unterlagerte zweikreisige pneumatische Anlagenteil entspricht in seiner Struktur im wesentlichen dem einer konventionellen Bremsanlage. Dieser Anlagenteil dient als Redundanz und wird nur wirksam bei einem Ausfall des elektropneumatischen Kreises.

3 Systemaufbau EBS im Motorwagen EBS- Bremsanlage für LKW 4 Legende 1. Zentralsteuergerät. Bremswertgeber 3. Proportional-Relaisventil 4. ABS-Magnetventil 5. Hinterachsmodulator 6. Redundanzventil 7. Anhängersteuerventil 3

4 EBS-Komponenten im Motorwagen Bremswertgeber Der Bremswertgeber dient zur Erzeugung von elektrischen und pneumatischen Signalen zum Be- und Entlüften des elektronisch geregelten Bremssystems. Das Gerät ist zweikreisig pneumatisch und zweikreisig elektrisch aufgebaut. Der Betätigungsbeginn wird durch einen Doppelschalter elektrisch registriert. Der Weg des Betätigungsstößels wird sensiert und als elektrisches Signal pulsweitenmoduliert ausgegeben. Weiterhin werden die pneumatischen Redundanzdrücke in den Kreisen 1 und ausgesteuert. Dabei wird der Druck des. Kreises geringfügig zurückgehalten. Über einen zusätzlichen Steueranschluß kann ferner die pneumatische Kennlinie des. Kreises beeinflußt werden. Bei Ausfall eines Kreises (elektrisch oder pneumatisch) bleiben die anderen Kreise funktionstüchtig. Bremswertgeber Position (MB Actros): Fahrerhaus - Front Einbauort: wie bisher Motorwagenbremsventil 4

5 EBS-Komponenten im Motorwagen Bremswertgeber Funktionsweise Redundanzventil Zentralmodul Luftbehälter Luftbehälter 5

6 EBS-Komponenten im Motorwagen Zentralmodul Das Zentralmodul dient zur Steuerung und Überwachung des elektronisch geregelten Bremssystems. Es ermittelt die Sollverzögerung des Fahrzeugs aus dem empfangenen Signal des Bremswertgebers. Die Sollverzögerung ist zusammen mit den durch die Drehzahlsensoren gemessenen Radgeschwindigkeiten Eingangssignal für die elektropneumatische Regelung, die damit Drucksollwerte für die Vorderachse, die Hinterachse und das Anhängersteuerventil berechnet. Der Drucksollwert der Vorderachse wird mit dem gemessenen Istwert verglichen und vorhandene Differenzen werden mit Hilfe des Proportionalrelaisventils ausgeregelt. Ähnlich erfolgt die Aussteuerung des Anhängersteuerdruckes. Zusätzlich werden die Radgeschwindigkeiten ausgewertet, um bei Blockierneigung durch Modulation der Bremsdrücke in den Bremszylindern eine ABS-Regelung durchzuführen. Das Zentralmodul tauscht mit dem Achsmodulator (bei 6S/6M-Systemen mit den Achsmodulatoren) Daten über den EBS-Systembus aus. Elektrisch gebremste Anhänger werden über eine Datenschnittstelle nach ISO 1199 angesteuert. Das Zentralmodul kommuniziert mit anderen Systemen (Motorregelung, Retarder usw.) des Motorwagens über einen Fahrzeugdatenbus. Zentralmodul Bremswertgeber + + ASR-Abschaltung ABS-Abschaltung Anhänger Klemme 15 Klemme 30a Klemme 30b Klemme 31 ABS ASR IES-CAN ISO/WD 1199 ANHÄNGER- SCHNITT- STELLE ZENTRAL MODUL A E U P A E Achsmodulator U P Drehzahlsensor Verschleißsensor ABS-Ventil Prop.- Relaisventil ABS-Ventil Verschleißsensor Drehzahlsensor Redundanzventil Drehzahlsensor Verschleißsensor Drehzahlsensor Verschleißsensor Anhängersteuerventil Einbauort (MB Actros): Fußraum - Beifahrerseite( 6

7 EBS-Komponenten im Motorwagen Proportional-Relaisventil Das Proportional-Relaisventil wird im elektronisch geregelten Bremssystem als Stellglied zum Aussteuern der Bremsdrücke an der Vorderachse eingesetzt. Es besteht aus Proportional-Magnetventil, Relaisventil und Drucksensor. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch das Zentralmodul des Hybridsystems (elektropneumatisch / pneumatisch). Der von der Elektronik vorgegebene Steuerstrom wird mittels des Proportional-Magnetventils in einen Steuerdruck für das Relaisventil umgesetzt. Der Ausgangsdruck des Proportional-Relaisventil ist proportional zu diesem Druck. Die pneumatische Ansteuerung des Relaisventils erfolgt durch den redundanten (unterstützenden) Druck des Bremswertgebers. Proportional-Relaisventil Einbauort (MB Actros): vorderer Stoßfängerbereich - links 7

8 EBS-Komponenten im Motorwagen Proportional-Relaisventil Funktionsweise Bremswertgeber Zentralmodul Luftbehälter Luftbehälter Bremszylinder Vorderachse Hinterachse 8

9 EBS-Komponenten im Motorwagen Redundanzventil Das Redundanzventil dient zur schnellen Be- und Entlüftung der Bremszylinder an der Hinterachse im Redundanzfall und besteht aus mehreren Ventileinheiten, die u.a. folgende Funktionen erfüllen müssen: 3/-Wegeventilfunktion zur Zurückhaltung der Redundanz bei intaktem elektropneumatischen Bremskreis Relaisventilfunktion, um das Zeitverhalten der Redundanz zu verbessern, Druckrückhaltung, um im Redundanzfall den Beginn der Druckaussteuerung an Vorder- und Hinterachse zu synchronisieren Druckreduzierung, um im Redundanzfall ein Überbremsen der Hinterachse möglichst zu vermeiden (Reduzierung ca. :1) Das im Actros verbaute Redundanzventil besitzt zusätzlich ein /-Wegeventil, das im ABS Fall bestromt wird und so ein ungewolltes Durchsteuern des Hinterachs-Redundanzdruckes bei ABS Regelungen verhindern soll. Redundanzventil Einbauort (MB Actros): Rahmen innen, Bereich Hinterachse 9

10 EBS-Komponenten im Motorwagen Redundanzventil Funktionsweise Zentralmodul Achsmodulator Luftbehälter 10

11 EBS-Komponenten im Motorwagen Achsmodulator Der Achsmodulator regelt den Bremszylinderdruck auf beiden Seiten einer oder zweier Achsen. Er verfügt über zwei pneumatisch unabhängige Druckregelkanäle (Kanäle A und B) mit jeweils einem Belüftungs- und Entlüftungsventil, jeweils einem Drucksensor und einer gemeinsamen Regelelektronik. Die Vorgabe der Solldrücke und die externe Überwachung erfolgt durch das Zentralmodul. Zusätzlich werden die Radgeschwindigkeiten über zwei Drehzahlsensoren erfaßt und ausgewertet. Bei Blockieroder Durchdrehneigung wird der vorgebene Sollwert modifiziert.der Anschluß von zwei Sensoren zur Ermittlung des Belagverschleisses ist vorgesehen. Der Achsmodulator verfügt über einen zusätzlichen Anschluß für einen redundanten pneumatischen Bremskreis. Ein Zwei-Wege-Rückschlagventil pro Seite steuert den höheren der beiden Drücke (elektropneumatisch oder redundant) zum Bremszylinder durch. Achsmodulator Einbauort (MB Actros): Rahmen innen, Bereich Hinterachse 11

12 EBS-Komponenten im Motorwagen Achsmodulator Funktionsweise Zentralmodul Luftbehälter Luftbehälter Tristopzylinder Tristopzylinder Redundanzventil 1

13 EBS-Komponenten im Motorwagen Anhängersteuerventil Das Anhängersteuerventil wird im elektronisch geregeltem Bremssystem als Stellglied zum Aussteuern der Kupplungskopfdrücke eingesetzt. Das Anhängersteuerventil besteht aus Proportional-Magnetventil, Relaisventil, Abrißsicherungsventil und Drucksensor. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch das Zentralmodul. Der von der Elektronik vorgegebene Steuerstrom wird mittels des Proportional-Magnetventils in einen Steuerdruck für das Relaisventil umgesetzt. Der Ausgangsdruck des Anhängersteuerventils ist proportional zu diesem Druck. Die pneumatische Ansteuerung des Relaisventils erfolgt durch den redundanten Druck des Bremswertgebers und den Ausgangsdruck des Handbremsventils. Anhängersteuerventil Einbauort (MB Actros): Im Bereich der Luftbehälter 13

14 EBS-Komponenten im Motorwagen Anhängersteuerventil Funktionsweise Zentralmodul Bremswertgeber gelb rot Vorderachse Handbremsventil 14

15 EBS-Funktion im Motorwagen Weitere Komponenten Weitere Komponenten des elektronisch geregelten Bremssystems sind: ABS-Magnetventile Raddrehzahlsensoren Bremsbelagverschleißsensoren ASR-Magnetventil bei 6x und 6x/4 Fahrzeugen, das die Zusatzachse bei ASR-Regelung von der Antriebsachse pneumatisch abkoppelt. Bestellnummern Zentralmodul: (alle Fahrzeugtypen bis 07/97) (4x Sattelzugfahrzeuge ab 08/97) (alle anderen Fahrzeuge ab 08/97) Bremswertgeber: Proportional-Relaisventil: (8x4 Fahrzeuge) (alle anderen Fahrzeuge ab 08/97) Redundanzventil: Achsmodulator: (4x Fahrzeuge bis 07/97) (6x, 6x4, 6x/4 und 8x4 Fahrzeuge bis 07/97) (4x Fahrzeuge ab 08/97) (6x, 6x4, 6x/4 und 8x4 Fahrzeuge ab 08/97) Anhängersteuerventil: ABS-Magnetventil: Funktion des elektropneumatischen Anlagenteils Der elektropneumatische Anlagenteil des Motorwagens und dessen Signalpfad wirken über Bremswertgeber zwei Wegsensoren ermitteln den Sollwert, der pulsweitenmoduliert übertragen wird; zwei integrierte Schalter dienen u. a. als Sollwertbestätigung Zentralmodul Solldruckermittlung für die einzelnen Achsen und Systemsteuerung Proportional-Relaisventil für die Druckregelung der Vorderachse ABS-Magnetventile für die schnellen ABS-Drucksteuerzyklen an der linken und rechten Radbremse der Vorderachse Redundanzventil für die Zurückhaltung des Hinterachs-Redundanzdruckes Achsmodulator mit integrierter Steuereinheit zur seitenweisen Regelung der Bremsdrücke an der bzw. den Hinterachsen. Das EBS kann elektrisch über den Fahrtschalter (Kl. 15) oder durch Betätigen des Bremswertgebers mittels der integrierten Bremsschalter eingeschaltet werden. Der gemessene Weg des Bremspedals wird als Sollverzögerung interpretiert und vom Zentralmodul unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien in Solldruckvorgaben für die Vorderachse und die Hinterachse umgerechnet. Die Sollwertvorgabe für den Achsmodulator wird über einen Systembus vom Zentralmodul gesendet. Der Achsmodulator regelt und erfaßt die Bremsdrücke der linken und rechten Radbremse der Hinterachse. Der Bremsdruck der Vorderachse wird vom Zentralmodul über das Proportional-Relaisventil mit integriertem Drucksensor geregelt. Die Drehzahlen der Räder werden über die vom ABS-System bekannten Sensoren erfaßt und dienen u.a. als Eingangsgröße für die Drucksteuer-Regelalgorithmen, für die ABS-Funktion und für die ASR-Funktion. Um eine Verschleißregelung durchzuführen, sensieren Bremsbelagverschleißsensoren den Verschleißzustand 15

16 EBS-Funktion im Motorwagen der Bremsbeläge an den einzelnen Radbremsen. Die Sensorsignale der Vorderachse werden vom Zentralmodul erfaßt, die der Hinterachse vom Achsmodulator. Signalaufbereitung und Fehlerüberwachung für die Hinterachse erfolgen im Achsmodulator, so daß anschließend die Sensorwerte via Datenbus dem Zentralmodul zur Verfügung gestellt werden können. Funktion der pneumatischen Redundanz Vorderachs- und Hinterachskreis arbeiten mit unterschiedlichen Redundanzverfahren. Der Vorderachskreis funktioniert nach dem Additionsredundanzprinzip, der Hinterachskreis ist mit einer über Magnetventil schaltbaren Redundanz ausgestattet. Additionsredundanz an der Vorderachse Der pneumatisch arbeitende und als Redundanz dienende Vorderachskreis wirkt über Bremswertgeber mit pneumatischen Kreisen (Vorder- und Hinter achse) Proportional-Relaisventil Relaisventil mit kombinierter Vorsteuerung durch pneumatischen Vorderachskreis und das Proportional-Magnetventil auf die Bremszylinder der Vorderachse. Beim Betätigen des Bremswertgebers wird elektropneumatisch Druck über das Proportionalventil ausgesteuert. Abhängig von der Betätigungskraft wird das Proportionalventil verzögert pneumatisch redundant vom Bremswertgeber mit Druck versorgt. Dieser addiert sich zu dem bereits elektropneumatisch ausgesteuerten Druck. Der vom Proportionalventil ausgesteuerte Druck wird durch Variation des elektropneumatischen Druckes an den vorgegebenen Solldruck angeglichen. Beim Ausfall der Elektropneumatik wird der pneumatisch redundante Druck durchgesteuert. Hinterachsredundanz Die pneumatische Redundanz der Hinterachse wirkt über Bremswertgeber mit pneumatischen Kreisen (Vorder- und Hinterachse) Redundanzventil mit einem /-Wege-Magnetventil, einem 3/-Wegeventil und einem Relaisventil. Wechselventile integriert im Achsmodulator der Hinterachse auf die Bremszylinder der Hinterachse. Während des fehlerfreien EBS-Betriebs, d. h. an der Hinterachse ist eine elektronische Druckaussteuerung möglich, wird aufgrund des elektronisch ausgeregelten Druckes am linken Hinterrad das 3/-Wegeventil in die Stellung "Redundanz wegschalten" gebracht. Funktion der Anhängersteuerung Die Anhängersteuerung erfolgt über ein zweikreisiges elektropneumatisches Anhängersteuerventil (hier je ein Kreis elektropneumatisch bzw. pneumatisch). Dieses wird vom Zentralmodul angesteuert. Ein Proportionalventil und ein Drucksensor ermöglichen eine elektropneumatische Druckregelung des Anhängersteuerdruckes. Der rein pneumatisch wirkende Teil des Anhängersteuerventils ist funktionell wie ein konventionelles Anhängersteuerventil (Ansteuerung von Anschluß 4 durch Kreis 1, Abrißsicherung, Drucksteuerung durch Feststellbremsanlage) aufgebaut. Der pneumatische Steueranschluß wird vom Redundanzanschluß Hinterachse des Bremswertgebers gespeist und steuert erst durch, wenn ein Verhältnis p el / p 4 0,5 unterschritten wird. Oberhalb dieses Verhältnisses wirkt allein der elektropneumatisch angesteuerte Druck. Wegen der Notwendigkeit, den redundanten Bremsdruck der Vorderachse gegenüber dem elektropneumatisch ausgesteuerten zurückzuhalten (z.b. verschleißoptimierende Maßnahmen bzw. Dauerbremsenintegration), hat der elektrische Sollwert Voreilung gegenüber dem pneumatisch ausgesteuerten Vorderachsdruck am Bremswertgeber (. pneumatischer Kreis des Bremswertgebers). 16

17 EBS-Funktion im Motorwagen Elektrischer-/elektronischer Aufbau Bild 3 verdeutlicht den elektrischen Systemaufbau Das elektronisch gesteuerte Bremssystem wird über nicht abgesicherte Zuleitungen zweikreisig elektrisch versorgt. Klemme 30a: Spannungsversorgung für das Proportional-Relaisventil, das Anhängersteuerventil und die ABS-Ventile. Klemme 30b: Spannungsversorgung für einen Sensor im Bremswertgeber, Achsmodulator und Redundanzventil. Das Zentralmodul und der andere Bremswertgeberkreis werden von beiden Klemmen versorgt. Zur Kommunikation mit weiteren Fahrzeugsystemen (Motor, Getriebe, Retarder) verfügt das Zentralmodul über eine Busschnittstelle. Der Achsmodulator, die ABS-Ventile sowie das Proportional-Relaisventil der Vorderachse und das Anhängersteuerventil sind über in das Zentralmodul integrierte, kurzschlußfeste elektronische Schalter getrennt abschaltbar. Die Massen der externen Druck- und Verschleißsensoren sind in das Zentralmodul und in den Achsmodulator zurückgeführt. Ein Anschluß an die Fahrzeugmasse ist nicht zulässig. Die Massen der Sensoren des Zentralmoduls werden auf einen Sensormasse-Sternpunkt in der Nähe des Zentralmoduls (l 1 m) geführt. Ein weiterer Sternpunkt (l 1 m) dient als Anschlußpunkt für die Leistungsmasse (Redundanzventil, Bremswertgeber, Achsmodulator). Die Masseleitungen der ABS-Ventile werden in das Zentralmodul zurückgeführt, wo sie im Fehlerfall mit einem elektronischen Schalter aufgetrennt werden können. Die Verbindung zwischen dem Zentralmodul und dem Achsmodulator wird über einen gesondert spezifizierten CAN-Systembus vorgenommen. Für die Ansteuerung von und den Datenaustausch mit elektrischen Bremssystemen in Anhängefahrzeugen verfügt das Zentralmodul über eine elektrische Datenschnittstelle nach ISO

18 EBS-Funktion im Motorwagen Die Energieversorgung des Anhängersystems erfolgt nicht über das Zentralmodul. Die Dateninhalte gemäß ISO 1199 Teil werden vom Zentralmodul entsprechend ihrer Bedeutung und Funktion weiterverarbeitet und gemäß Hersteller-Fahrzeugbus-Lastenheft zur Kommunikation mit anderen Bus- Teilnehmern ausgetauscht. Der Bremswertgeber ist elektrisch getrennt -kreisig ausgeführt. Über Schalter wird der Betätigungsvorgang erkannt. Die Schalter haben im einzelnen folgende Funktionen zu erfüllen: Erkennung des Bremsbeginns Einschalten des EBS (wenn Fahrtschalter in Stellung aus ) unbetätigt werden die Offsetwerte der Sollwertsensoren kalibriert und überwacht. Die berührungslosen Wegsensoren liefern den elektrischen Bremssollwert als pulsweitenmodulierte Signale an das Zentralmodul. Beide Signale des redundanten elektrischen Gebers werden gleichwertig ausgewertet. Die Bremsdrücke an der Vorderachse und am Kupplungskopf Bremse werden mit stromgeregelten Proportional-Relaisventilen geregelt. Die Istdrucksensoren sind in die Ventilbaugruppen integriert. Die Istwerte werden als analoge Signale übertragen. Eine Achslastsensierung ist nicht erforderlich. Der sich je nach Beladungszustand ändernde Differenzschlupf wird mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren ermittelt. Die Auswertung und Ansteuerung der Ventile erfolgt über das Zentralmodul. Das Zentralmodul kann über eine gelbe EBS-Info- und eine rote Warnlampe den Systemzustand anzeigen. Eine weitere gelbe Info-Lampe zeigt die ASR-Funktion an. Die Funktionen und Farben der Lampen kann aber von Fahrzeughersteller zu Fahrzeughersteller unterschiedlich sein. Mercedes-Benz verwendet hier ein Anzeigeinstrument in der Instrumententafel, das den Systemzustand anzeigt. Für die Sensierung des Bremsbelagverschleisses sind Potentiometer (evtl. für Trommelbremsen alternativ Endschalter) vorzusehen, die für die Vorderachse vom Zentralmodul eingelesen werden. Die Hinterachsverschleißsensoren werden vom Achsmodulator erfaßt; die Ergebnisse werden via Systembus Bremse an das Zentralmodul übergeben. Die Sensoren werden achsweise getrennt mit einer kurzschlußfesten 5V-Spannung versorgt. Regelfunktionen Verzögerungsregelung Die Verzögerungsregelung dient der Anpassung des Bremsdruckniveaus an den Abbremsungswunsch des Fahrers (def. als z in %). Bei gleicher Pedalbetätigung wird das Fahrzeug unabhängig vom Beladungszustand stets gleichstark abgebremst. Um bei einer etwaigen Veränderung des Reibungskoeffizienten an einer Radbremse (z.b. Fading bei Bergabfahrt) dem Fahrer die Verschlechterung auch subjektiv spüren zu lassen, beendet die Verzögerungsregelung jegliche Adaption, wenn ein vorgegebenes, fixes Maximum erreicht wird. Zum Umfang der Verzögerungsregelung zählt weiterhin eine Adaption an die Bremsenhysterese. Bei jedem Lösen der Bremse werden die Löseschritte so gewählt, daß sich eine sofortige Bremskraftveränderung einstellt. Diese Funktion bewirkt ein schnellstmögliches Lösen der Bremsen, d.h. PKW-Feeling. Bremskraftverteilung Die Verteilung der Bremskräfte auf Vorder- und Hinterachse ist u.a. abhängig von den im Programmumfang "Verzögerungsregelung" gemachten Vergleich von Istund Sollwert der Fahrzeugverzögerung. Die Regelgrößen sind hier die Radgeschwindigkeiten, die über die Drehzahlsensoren erfaßt werden. Die Auswertung der Raddrehzahlsensoren ergibt den differenzierten Schupf zwischen Vorder- und Hinterachse, die Differnzschlupfregelung. Bei einer optimalen Bremskraftverteilung entsteht im Idealfall kein Differenzschlupf zwischen den Achsen des Zugfahrzeuges. Der Druck an Vorder- und Hinterachse wird so geregelt, daß der Differenzschlupf ungefähr Null ist. Bremsbelagverschleißregelung Bei unkritischer Bremsung wird in Abhängigkeit der vorliegenden Verschleißsignale, d.h. einem erfaßten Verschleißunterschied die Bremsdruckverteilung angepaßt. Der Druck der höher verschlissenen Radbremsen wird geringfügig zurückgenommen, der Druck der niedriger verschlissenen Radbremsen um ein adäquates Maß erhöht (bis zu 0,5 bar), so daß die vom Fahrer geforderte Gesamtabbremsung sich nicht verändert. Anhängersteuerung Die Anhängeransteuerung erfolgt sowohl elektrisch über die Motorwagen-Anhängerschnittstelle (ISO 1199) als auch pneumatisch über das elektropneumatische Anhängersteuerventil. Auf eine Koppelkraftsensierung wird aus Kostengründen verzichtet. Die Abbremsung im Mo- 18

19 EBS-Funktion im Motorwagen torwagen liegt zunächst in der Mitte vom EG Abbremsungsband. Bei gleichzeitiger Bandmittenlage des Anhängers entstehen keine Koppelkräfte. Weicht der Anhänger von der Bandmittenlage ab, erkennt das die Motorwagenelektronik aufgrund des Programmteiles Verzögerungsregelung und steuert den Anhängersteuerdruck entsprechend nach. Eine möglicherweise höhere Ansprechschwelle der Anhängerbremsen wird durch einen entsprechenden Inshot kompensiert. Der Druckeinschuß (Inshot) in die Bremsleitung (gelb) des Anhängers geschieht bei Beginn der Bremsung mit ca. bar. Die meisten der heute bekannten Probleme werden mit diesem Ansatz gelöst. WABCO hat federführend an der Gestaltung der Normung der elektrischen Motorwagen-Anhängerschnittstelle mitgearbeitet (ISO1199). Zeigen die Räder Durchdrehneigung, erfolgt über den CAN-Bus und das Motorregel-System eine Anpassung der Motorleistung und/oder eine Abbremsung der Räder der Antriebsachse durch den Achsmodulator. Eine aktivierte ASR-Regelung wird über eine Funktionslampe angezeigt. Unterstützende Funktionen Generierung des Bremssollwertes Der von den Sensoren im Bremswertgeber gemessene Weg des Bremspedals wird an das Zentralmodul übermittelt und dort aufbereitet. Dabei wird der Weg entsprechend der in der Grafik dargestellten Kennlinie in eine Sollverzögerung umgerechnet. z soll In dem EBS integriert sind die bekannten Funktionen: Antiblockierfunktion (ABS) Die Regellogik erkennt aus dem Drehzahlverhalten der Räder, ob ein oder mehrere Räder Blockierneigung zeigen und entscheidet, ob der zugehörige Bremsdruck gesenkt, gehalten oder erhöht werden soll. Die Räder der Hinterachse werden analog diesem Konzept in ihrem optimalen Bereich geregelt (Individual-Regelung IR). Bei 3- und 4-Achsfahrzeugen mit 4S/4M-System erfolgt eine seitenweise Mitsteuerung der nichtsensierten Räder. Auf Straßen mit extrem unterschiedlichen Reibwerten zwischen rechter und linker Seite werden Fahrzeuge durch den unterschiedlichen Bremskraftaufbau im ABS- Fall (Giermomententwicklung) nicht oder nur schwer beherrschbar. Aus diesem Grund wird der Bremsdruck der Vorderachsradbremsen nicht unabhängig voneinander derart geregelt, daß dem Fahrer eine Lenkreaktion ermöglicht wird (Modifizierte Individual-Regelung MIR). Wenn es bei Betätigung der Dauerbremse auf niedrigen Reibwerten zu einer Blockierneigung der Antriebsräder kommt und damit ein instabiler Fahrzeugzustand droht, wird über den Fahrzeug-CAN-Bus eine ABS-Dauerbremsabschaltung durchgeführt, damit die Stabilität gewährleistet bleibt. Ermittlung des Bremssollwertes s Druckregelung Vorderachse, Hinterachse und elektropneumatische Anhängeransteuerung Die mit den übergeordneten Regelalgorithmen aus dem Bremssollwert berechneten Solldrücke werden in den Druckregelkreisen Vorder-, Hinterachse und Anhängersteuerung ausgeregelt. Zur Verbesserung der Druckregeleigenschaften werden die Magnetströme in den Magnetventilen geregelt. Drehzahlsensierung und Reifenabgleich Die Sensierung der Raddrehzahlen entspricht der vom ABS bekannten Sensierung. Ein automatischer Reifenabgleich kompensiert Unterschiede der nominellen Reifengrößen und damit der Abrollumfänge zwischen den Achsen. Kommen unzulässige Reifenpaarungen zur Anwendung, wird dies als Fehler erkannt. Bei Änderungen der Reifengröße wird eine Umparametrierung erforderlich. Antriebsschlupfregelung (ASR) Ähnlich wie bei der ABS-Funktion erkennt die Regelelektronik, ob sich beim Vortrieb die angetriebenen Räder im stabilen Bereich der µ-schlupf-kurve befinden. 19

20 EBS im Anhängefahrzeug 1. Einleitung Durch den wachsenden Markt im Transportgewerbe sind auch die Anforderungen an die konventionellen Motorwagen- und Anhängerbremsanlagen ständig gestiegen. Von modernen Nutzfahrzeugen erwartet man heute, dass sie sicher, effektiv, komfortabel und umweltverträglich arbeiten. Die Einführung eines elektronisch geregelten Bremssystems (EBS) für Anhängefahrzeuge, Trailer-EBS 1998, war ein Schritt, diesen hohen Anforderungen gerecht zu werden. Seit Einführung des Trailer-EBS bis Ende 00 wurden weltweit Fahrzeuge mit WABCO Trailer-EBS ausgerüstet. 1.1 Vorteile eines EBS in Anhängefahrzeugen Optimale Abstimmung der Bremskräfte zwischen Zug- und Anhängefahrzeug. Verkürzte Ansprechzeiten und gleichzeitiges Ansprechen der Radbremsen im gesamten Zugverband. Durch die elektrische Bremsleitung und eine elektronische Druckregelung kann das Zeitverhalten verbessert werden und damit zur Bremswegverkürzung und Erhöhung der Fahrzeugstabilität des Gesamtzuges beitragen. Einführung einer elektronischen ALB-Regelung und damit Ersatz von pneumatischen Ventilen und Einstellarbeiten. Permanente Überprüfung des Bremsbelagverschleißes und Anzeige bei Erreichen der Verschleißgrenze (ab März 000). Verbesserte Fahr- und Bremsstabilität durch Roll Stability Support (RSS) (ab Dezember 001). Reduzierung von Einzelkomponenten sowie deren Verbindungselemente (z.b. durch Wegfall der ALB-Regler, Druckverhältnis- und Druckbegrenzungsventile beim Deichselanhänger). Geringerer Aufwand bei der Installation der Bremsanlage durch den Erstausrüster und damit geringere Installationskosten. Höhere Zuverlässigkeit durch umfangreiche Bandendeprüfung mit automatischer Sicherung der Prüfergebnisse. Erweiterung der Diagnosemöglichkeiten für das gesamte Bremssystem. 1. Funktionsanforderungen Die elektronisch gesteuerten Bremsanlagen sind mit lastabhängiger Bremsdruckregelung und automatischem Blockierverhinderer ausgerüstet. Anhängefahrzeuge mit diesen Bremsanlagen dürfen nur hinter Zugfahrzeugen mit erweiterter ISO Steckverbindung (7polig; 4 V; Zugfahrzeuge mit CAN- Datenleitung) oder Zugfahrzeugen mit ISO Steckverbindung (5polig; 4 V; Zugfahrzeuge ohne CAN-Datenleitung) betrieben werden. Dies ist durch eine Eintragung im Fahrzeugbrief zu dokumentieren ( In Deutschland unter Ziff. 33). Das EBS für Anhängefahrzeuge entspricht den Anforderungen des Anhangs X der Richtlinie 71/30/EWG in der Fassung 91/4/ EG und des Anhangs 13 der ECE-Regelung Nr. 13, Änderungsserie 09, Ergänzung sowie 0 und 1 StVZO (Technischer Bericht EB vom ). Die Unbedenklichkeit des Einsatzes von Verschleißsensoren und die GGVS-Tauglichkeit wurden durch den TÜV überprüft (Gutachterliche Stellungnahme TÜV ATC - TB hinsichtlich der Beurteilung nach 19 Abs. der StVZO zur Vorlage bei Fahrzeugkontrollen - TÜV Hessen). Trailer-EBS mit RSS wurde durch den RW-TÜV freigegeben (Technischer Bericht Nr bzw. Technical Report No. EB.134.0E). WABCO Trailer-EBS für Anhängefahrzeuge erfüllt die Anforderungen der Anlage B, Anhang B. Einheitliche Vorschriften für den Bau von Fahrzeugen zur Beförderung gefährlicher Güter einschließlich der Vorschriften für die gegebenenfalls erforderliche Typgenehmigung der Verordnung über die innerstaatliche und grenzüberschreitende Beförderung gefährlicher Güter auf Straßen (Gefahrgutverordnung Straße -GGVS) vom in der Fassung vom Konfiguration Folgende ABS-Konfigurationen werden unterstützt: S/M, Drehzahlsensoren und ein Anhängermodulator für 1- bis 3-achsige Sattel- und Zentralachsanhänger mit Luftfederung. 4S/M, 4 Drehzahlsensoren und ein Anhängermodulator für - und 3-achsige Sattel- und Zentralachsanhänger mit Luftfederung. 4S/M+1M, 4 Drehzahlsensoren, ein Anhängermo- 0

21 EBS im Anhängefahrzeug dulator und ein ABS-Relaisventil für - bis 4-achsige Sattel- und - und 3-achsige Zentralachsanhänger mit Luftfederung. 4S/3M, 4 Drehzahlsensoren, ein Anhängermodulator und ein EBS-Relaisventil für - bis 5-achsige Deichselanhänger und - bis 4-achsige Sattel- bzw. - und 3-achsige Zentralachsanhänger mit Luftfederung. S/1M, 4S/4M und 6S/3M ABS-Konfigurationen werden nicht unterstützt. Im Anhang 8 C (Sensorzuordnung) sind mögliche Konfigurationen von Sensoren und Modulatoren für die verschiedenen Anhängefahrzeuge dargestellt. Nicht sensierte Achsen bzw. Räder können von direkt geregelten Achsen bzw. Rädern mitgesteuert werden. Bei Mehrachs-Aggregaten wird eine annähernd gleiche Kraftschlussausnutzung dieser Achsen vorausgesetzt. Sind nicht alle Räder sensiert, ist/ sind diejenige(n) Achse(n) mit Sensoren zu versehen, die in der Regel zuerst blockiert/ blockieren. Mehrachs-Aggregate mit nur statischem Achslastausgleich sind so zu bestücken (Bremszylinder, Bremshebellänge, etc.), dass die Räder aller Achsen möglichst gleichzeitig die Blockiergrenze erreichen und ein direkt geregeltes Rad nicht mehr als zwei Räder mitregelt; bzw. bei Zentralachsanhängern nicht mehr als ein Rad oder eine Achse indirekt mitregelt. 1.4 Verwendungsbereich Fahrzeuge Ein-/ und mehrachsige Anhängefahrzeuge der Klassen O 3 und O 4 gemäß der EG-Rahmenrichtlinie 70/156/EWG, Anhang II mit Luftfederung, Scheibenoder Trommelbremsen. Bremsanlagen Fremdkraft-Bremsanlagen mit pneumatischer Übertragungseinrichtung gemäß den Vorschriften der StVZO oder EG-Richtlinie 98/1/EG bzw. ECE-Regelung Nr. 13. Räder und Bereifung Einfach- und Doppelbereifung. 1

22 Systemaufbau EBS im Anhänger. Systemaufbau und Funktion.1 Systemaufbau Das Trailer-EBS besteht aus einem Anhängerbremsventil (1) in dem ein Solldrucksensor (5) und ein Bremsschalter (6) integriert sein können, einem Anhängermodulator () mit integriertem elektronischen Steuergerät, integrierten Drucksensoren (5), integrierten Redundanzventilen (7) und einem Achslastsensor (4) sowie der Verkabelung der Komponenten. Diese Konfiguration wird, je nach Anzahl der Drehzahlsensoren (3), als S/M bzw. 4S/M System bezeichnet (Abbildung -1). Die Erweiterung der Konfiguration 4S/M um ein ABS- Relaisventil für die Druckregelung einer 3. Achse bei Sattelanhängern (z.b. Lenkachse) wird als 4S/M+1M System bezeichnet. Die Erweiterung der Konfiguration 4S/M um ein EBS- Relaisventil (8) für die Druckregelung der Vorderachse bei Deichselanhängern oder einer 3. Achse bei Sattelanhängern wird als 4S/3M System bezeichnet (Abbildung -). VORRAT BREMSE Abbildung -1: Bremsschema 4S/M für Sattelanhänger

23 Systemaufbau und Komponenten Trailer-EBS VORRAT BREMSE Abbildung -: Bremsschema 4S/3M für Deichselanhänger.1.1 Systemgrenzen Das in dieser Druckschrift beschriebene System umfasst nicht alle Komponenten einer Anhängerbremsanlage. Nicht oder nur indirekt Bestandteil dieser Druckschrift sind: a) die Radbremsen einschließlich der Bremszylinder, b) die Fahrzeug-Dauerbremsen. Beschreibung der Komponenten Druckrückhaltung bei abgekuppeltem Anhängefahrzeug Ansteuerung der Anhängerbremsanlage im Redundanzfall Zur Erfüllung dieser Forderungen wird ein konventionelles oder EBS-Anhängerbremsventil eingesetzt EBS-Anhängerbremsventil Im folgenden werden die wesentlichen Merkmale der Systemkomponenten beschrieben...1 Anhängerbremsventil Das Trailer EBS ist ein eigenständig arbeitendes System und arbeitet unabhängig vom Bremssystem des Motorwagens. Die speziellen gesetzlichen Forderungen an Anhängerbremsanlagen müssen eingehalten werden. Dazu zählen u.a.: automatisches Einbremsen des Anhängefahrzeugs beim Abkuppeln/Abriß der Anhängervorratsleitung automatisches Einbremsen des Anhängefahrzeugs bis ca. 3,5 bar beim Befüllen der Anhängerdruckluftanlage und Lösen der Bremse bei Überschreitung des Druckwertes Das EBS-Anhängerbremsventil kann für alle Trailer EBS-Anlagen der C-Generation verwendet werden. In 3

24 Systemaufbau und Komponenten Trailer-EBS das EBS-Anhängerbremsventil ist ein Solldrucksensor integriert. Er dient zur Sollwertvorgabe (Bremswunsch des Fahrers) bei einem EBS-Betrieb hinter konventionellen Zugfahrzeugen. Weiterhin ist ein Solldruckschalter (Bremsschalter) integriert. Er dient zur Überwachung des Solldrucksensors sowie zur Erkennung des Vorratsleitungsabrisses. Die elektrische Auswertung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator...1. Anhängerbremsventil und Um ein optimales Zeitverhalten zu erzielen, sollte das EBS-Anhängerbremsventil möglichst dicht hinter den Kupplungsköpfen eingebaut werden. zum Anhängermodulator Behälter Entlüftung Steuerdruck Modulator Vorrat Für Anhängefahrzeuge, die mit einem Anhängermodulator ab Fertigungsdatum KW 49/0 auf dem Typenschild (d.h. Trailer EBS C3-Generation) ausgestattet sind, ist der Einbau des konventionellen Anhängerbremsventils möglich. In diesem Fall muss zusätzlich ein Drucksensor oder zur Sollwertgewinnung für den Anhängermodulator an den Anschluss des Anhängerbremsventils verbaut werden. Diese Kombination kann bereits vormontiert unter der WABCO-Teilenummer bestellt werden. Wird diese Möglichkeit als Austausch für das EBS-Anhängerbremsventil gewählt, muss außerdem noch das Kabel für den Drucksensor aufgrund einer anderen Steckercodierung getauscht werden - zum Einsatz kommt das Kabel Funktionsweise des EBS-Anhängerbremsventils Im Servicefall ist der Austausch des Anhängerbremsventils nicht immer unbedingt erforderlich. Bei Auftreten der Fehler EBS-Anhängerbremsventil / Schalter (46/05), EBS-Anhängerbremsventil (77/11) + Ausfall der Sollwertgewinnung (76/1), EBS-Anhängerbremsventil / Schalter (46/04) und EBS-Anhängerbremsventil / Schalter / Restdruck (46/14) stellt die Verwendung des Reparatursatzes eine kostengünstige Alternative dar. Die Funktion des konventionellen Anhängerbremsventils mit Drucksensor ist beim Bremsvorgang der des EBS-Anhängerbremsventils identisch. Der wesentliche Unterschied des konventionellen Anhängerbremsventils mit Drucksensor zum EBS-Anhängerbremsventil besteht darin, dass im konventionellen Anhängerbremsventil mit Drucksensor kein Solldruckschalter vorhanden ist, welcher dem Anhängermodulator durch Schließen den Beginn bzw. durch Öffnen das Ende eines Bremsvorgangs anzeigt. Mit Einführung der Trailer EBS C3- Generation d.h. des konventionellen Anhängerbremsventils mit Drucksensor, wird dem Anhängermodulator der Bremsbeginn durch Überschreiten bzw. das Bremsende durch Unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle mitgeteilt. 4

25 Komponenten Trailer-EBS.. EBS-Anhängermodulator Der Anhängermodulator verfügt über zwei pneumatisch unabhängige Druckregelkanäle mit einem Belüftungs- () und Entlüftungsventil (3), Redundanzventil (6), Drucksensor (5) und einer gemeinsamen Regelelektronik (4). Die Sollverzögerung des Fahrzeuges wird aus dem CAN-Sollwert bei verfügbarer Anhängerschnittstelle ermittelt. Ansonsten wird die Sollverzögerung aus dem empfangenen Drucksignal des EBS-Anhängerbremsventiles gebildet. Ein Anschluss für einen Achslastsensor befindet sich am Anhängermodulator. In Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeugs wird die Bremskraft modifiziert. Zusätzlich werden die Radgeschwindigkeiten über bis zu vier Drehzahlsensoren erfasst und ausgewertet. Bei Blokkierneigung wird der für die Bremszylinder vorgegebene Bremsdruck durch den ABS-Regelkreis geregelt. Der Anhängermodulator verfügt über einen elektrischen Anschluss für ein ABS- oder EBS-Relaisventil. Über diesen Anschluss können die Bremszylinderdrücke einer Achse separat geregelt werden. Der Anhängermodulator dient zur Regelung und Überwachung der elektropneumatischen Bremsanlage. Der Anhängermodulator wird in der elektropneumatischen Bremsanlage zwischen Vorratsbehälter bzw. EBS-Anhängerbremsventil und Bremszylinder in der Nähe der Achsen am Fahrzeugrahmen eingebaut (z.b. bei einem 3-Achs Sattelanhänger am Querträger über der zweiten Achse). Er regelt den Bremszylinderdruck auf beiden Seiten einer, zweier oder dreier Achsen. Der Vorratsdruck wird durch einen integrierten Drucksensor sensiert. Bei einem Vorratsdruck unter 4,5 bar wird der Fahrer durch die Warnlampen gewarnt. Für die Diagnose des Anhängermodulator ist eine bidirektionale Datenschnittstelle nach ISO 1430 (KWP 000) vorgesehen. Der Anhängermodulator kommuniziert bei erweiterter ISO-7638 Steckvorrichtung (7 polige Schnittstelle mit CAN-HIGH und CAN-LOW-Datenbus) mit dem Motorwagen über die elektrische Anhängerschnittstelle nach ISO Einbaulage (Siehe Abb. -8): Entlüftung nach unten, generell max.15 aus der Senkrechten geneigt (einschränkend bei gewünschter RSS- Funktion: max. 3 um die Fahrzeuglängs- (= β) und - Bremszylinder Drehzahl- Sensor Achslast- Sensor Drehzahl- Sensor AV (3) EV () Redundanz (6) EV () AV (3) 3. Modulator ISO 7638 CAN Diagnose Anhänger- Bremsventil Anhänger- Bremsventil Bremszylinder Vorrat Entlüftung Entlüftung Funktionsweise des EBS-Anhängermodulators 5

26 Komponenten Trailer-EBS hochachse (= υ) geneigt, sowie max. 000mm vor oder hinter der Mitte des Achsträgers (= X) sowie max. 300mm in Fahrtrichtung neben der Achsmitte(= Y)) Abb. -8 Ein Einbau in einem geschlossenen Raum (z.b.kasten) ist nicht gestattet. Beim Einbau muss auf die Einhaltung eines ausreichenden Abstandes zu stark wärmeabstrahlenden Komponenten geachtet werden, um eine Umströmung mit heißer Luft auszuschließen. Zur Zeit existieren 5 verschiedene Abwandlungen des Anhängermodulators. Sie sind in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet. In dieser Tabelle sind die für jede Abwandlung typischen Merkmale gekennzeichnet. Tabelle: Funktionalität/Service für Trailer EBS / Anhängermodulator WABCO-Nr TEBS- Generation EBS-C bis KW48/01 EBS-C3 ab KW49/01 EBS-C bis KW48/01 EBS-C3 ab KW49/01 EBS-C bis KW48/01 EBS-C3 ab KW49/01 EBS-C3 ab KW49/01 EBS-C3 ab KW49/01 ABS- Konfiguration 4S/3M 4S/3M 4S/3M 4S/3M 4S/3M 4S/3M 4S/3M 4S/3M Batterieladung X X X nur mit TCE verwenden X X X RSS X X Verschleißeingang X X X X X Schaltausgang 1 X X X X X Schaltausgang X X X X X ILS X X X X X 6

27 Komponenten Trailer-EBS..3 EBS-Relaisventil Das EBS-Relaisventil wird im elektropneumatischen Bremssystem als Stellglied zum Aussteuern der Bremsdrücke an der Vorderachse bei Deichselanhängern oder einer 3. Achse bei Sattelanhängern eingesetzt. Das EBS-Relaisventil besteht aus einem Relaisventil mit zwei Magnetventilen (Einlass-/ Auslassventil), einem Redundanzventil und einem Drucksensor. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator...5 Liftachsventil Mit dem von konventionellen Bremssystemen bekannten Liftachsventil können bis zu zwei Liftachsen automatisch in Abhängigkeit von der aktuellen Achslast vom Trailer EBS gesteuert werden. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator...6. ECAS ABS-Relaisventil Das von konventionellen Bremssystemen bekannte ABS-Relaisventil und ein Doppelrückschlagventil werden im elektropneumatischen Bremssystem als Stellglied zum Aussteuern der Bremsdrücke an einer Lenkachse bei Sattelanhängern eingesetzt. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator. Dem Trailer EBS kann eine elektronische Luftfederanlage ECAS nachgeschaltet sein. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator. Wenn ECAS verbaut ist, kann am Anhängermodulator (Abwandlung oder ) eine Batterie angeschlossen sein, über die ECAS ohne angeschlossenen Motorwagen betrieben werden kann. Im Ersatzfall ist auch die Verwendung des Anhängermodulator (Trailer EBS D-Generation) möglich. Nähere Informationen zum ECAS sind der Druckschrift zu entnehmen. 7

28 Komponenten Trailer-EBS..7. ELM Dem Trailer EBS kann eine Trailer Central Electronic (TCE) vorgeschaltet sein. Die elektrische Versorgung und Überwachung des Trailer EBS erfolgt über die TCE. Wenn eine TCE verbaut ist, darf nur der Anhängermodulator (ohne RSS-Option) bzw (mit RSS-Option) verwendet werden, die Verwendung anderer Modulatoren führt zu einer Fehlermeldung seitens der TCE. Im Ersatzfall ist auch die Verwendung des Anhängermodulator (Trailer EBS D- Generation) möglich. Bei der Inbetriebnahme wird zuerst das Trailer EBS und anschließend die TCE in Betrieb genommen Nähere Informationen zu TCE sind der Druckschrift zu entnehmen...9 Achslastsensor Mit dem Achslastsensor (Drucksensor) wird der Balgdruck der Luftfederanlage gemessen. In Abhängigkeit des Balgdruckes wird eine lastabhängige Bremskraftregelung durchgeführt. Die elektrische Auswertung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator. Dem Trailer EBS kann ein elektronisches Luftfedermodul ELM nachgeschaltet sein. Die elektrische Ansteuerung und Überwachung erfolgt durch den Anhängermodulator. Wenn ELM verbaut ist, kann am Anhängermodulator (Abwandlung oder ) eine Batterie angeschlossen werden. Im Ersatzfall ist auch die Verwendung des Anhängermodulator (Trailer EBS D-Generation) möglich. Nähere Informationen zum ELM sind der Druckschrift zu entnehmen...8. TCE Der Achslastsensor muss den Balgdruck einer nicht liftbaren Achse messen; bei Deichselanhängern muss der Achslastsensor immer den Balgdruck, der durch den Anhängermodulator geregelten Achse erfassen. Bei Luftfederungsanlagen mit einem Luftfederventil kann der Achslastsensor an einem beliebigen Luftfederbalg angeschlossen werden. Bei Luftfederungsanlagen mit zwei Luftfederungsventilen (seitenweise Regelung des Niveaus) ist dem Achslastsensor über ein Zweiwegeventil der höhere Balgdruck zuzuführen. Im Servicefall kann der Drucksensor durch den Drucksensor oder ersetzt werden...10 ABS-Sensor Im Trailer EBS werden vornehmlich ABS-Sensoren des Typs S plus (Abwandlung bzw ) eingesetzt. In älteren Anhängefahrzeugen können auch noch ABS-Sensoren des Typs S (Abwandlung bzw ) verbaut sein. Innerhalb eines Fahrzeugs ist ein Mischeinbau, d.h. ABS-Sensoren des Typs S und S plus, möglich. Die für die ABS-Sensortypen aufgeführten Abwandlungen unterscheiden sich lediglich in der Kabellänge. Bei einem Austausch wird empfohlen, das Sensorset bzw zu verwenden. Die eingesetzten Drehzahlsensoren müssen der WABCO-Spezifikation entsprechen oder durch WABCO freigegeben sein. 8

29 Komponenten Trailer-EBS.3 Kabelübersicht Versorgungskabel für Sattelanhänger (4V) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung für Deichselanhänger (4V) EBS- Elektronik Power Steckdose ISO 7638 Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Power Stecker ISO 7638 für Sattelanhänger (in Verbindung mit ) (4V) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung für Deichselanhänger (in Verbindung mit ) (4V) Steckdose ISO 7638 Kupplung 7-adrig Gegenstück zu Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung (in Verbindung mit oder ) Stecker ISO 7638 Kupplung 7-adrig Gegenstück zu Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung , ,5 EBS- Elektronik Power Kupplungs Steckdose 7-adrig Gegenstück zu

30 Komponenten Trailer-EBS für Sattelanhänger (in Verbindung mit ) (4V) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung ,5 Steckdose ISO 7638 Kupplung 7-adrig Gegenstück zu (in Verbindung mit ) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Power Kupplung 7-adrig Gegenstück zu Magnetventilkabel Relaisventil (Deichselanhänger) (3. Modulator) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Modulator Steckdosen Kostal 1x M4x1 1x M7x1 1x DIN 7585 B1-3.1-Sn/K1 EBS-ECAS Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung , EBS- Elektronik Diagnose PG 11 7-adrig 3 x 1,5 mm² 4 x 0,5 mm² 6 davon mit Kabelhülsen für ABS-Relaisventil (3. Modulator) nicht für Neukonstruktionen verwenden Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Modulator Steckdose Kostal M 4x1 30

31 Komponenten Trailer-EBS für ABS-Relaisventil (3. Modulator) Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Modulator Steckdose Bajonett DIN 7585 B1-3.1-Sn/K1 Anhänger-Bremsventil nur für Anhänger-Bremsventil L Bestellnummer in m , ,5 Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik REV Steckdose Bajonett DIN 7585 B-4.1-Sn/K1 Anschluss zum ext. Bremsdrucksensor und für Anhänger-Bremsventil L Bestellnummer in m ,5 Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik REV Steckdose Bajonett DIN 7585 B1-4.1-Sn/K1 Sensorkabel für Drucksensor (externer Achslastsensor) L Bestellnummer in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Steckdose Bajonett DIN 7585 B1-3.1-Sn/K1 31

32 Komponenten Trailer-EBS Verlängerungskabel L Bestellnummer in m , , , , , , , Kabelenden-Ausführung Stecker Steckdose EBS-Verschleißanzeige Kabel vom EBS Modulator zum Bremssattel Bestellnummer L in m Kabelenden-Ausführung ,3 Verlängerungskabel Kabel Y-Verteiler Kupplungsdose Kupplungsstecker Kupplungsdose Kupplungsstecker Kupplungsdose Kupplungsstecker 3

33 Komponenten Trailer-EBS Stopfen (erforderlich für zu verschließende Kabelenden) Bestellnummer L in m ,56 Diagnosekabel für Diagnose und ISS oder ILS Bestellnummer L1 in m L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Steckdose Elektronik Diagnose Diagnose 3 adrig 3 x 0,75 mm² für Diagnose und Liftachsventil Bestellnummer L1 in m L in m Kabelenden-Ausführung EBS- Steckdose Steckdose Elektronik Diagnose M 7x1 Diagnose für Diagnose L Bestellnummer in m Kabelenden-Ausführung EBS- Elektronik Diagnose Steckdose Diagnose EBS-Modulator Bestellnummer Anschlussabdeckung mit Dichtring für Steckergehäuse für Sensor 33

34 Komponenten Trailer-EBS Für das Trailer EBS sind vorkonfektionierte Kabel zu verwenden. Diese zeichnen sich durch angespritzte Stecker aus. Die verschiedenen Kabeltypen liegen in verschiedenen Längenabstufungen vor..4 Komponenten Neben den aufgeführten Kabel kommen folgende Komponenten zum Einsatz: Benennung Bestellnummer Bemerkung Anhängermodulator Anhängermodulator Anhängermodulator Anhängermodulator Anhängermodulator für Fahrzeugkonfiguration bis 4S/3M; nicht mit TCE verwenden; keine Batterieladefunktion, kein RSS für Fahrzeugkonfiguration bis 4S/3M; nicht mit TCE verwenden; Batterieladefunktion, kein RSS für Fahrzeugkonfiguration bis 4S/3M; nur mit TCE verwenden, kein RSS für Fahrzeugkonfiguration bis 4S/3M; nicht mit TCE verwenden; Batterieladefunktion, RSS für Fahrzeugkonfiguration bis 4S/3M; nur mit TCE verwenden, RSS EBS-Relaisventil EBS-Anhängerbremsventil Anhängerbremsventil-Modul Kombination von Anhängerbremsventil und Drucksensor ABS-Relaisventil Achslastsensor ältere Standardausführung; ersetzt durch Achslastsensor Ausführung mit O-Ring Achslastsensor Scania-Ausführung Achslastsensor neue Standardausführung; Ersatz für Achslastsensor Ausführung mit O-Ring und Raufossverschraubung Zweiwegeventil Überlastschutz der TRISTOP-Zylinder Schnelllöseventil Überlastschutz der TRISTOP-Zylinder mit Schnellösefunktion Anhängerlöseventil Lösen der Vorderachse bei Deichselanhängern Doppellöseventil Lösen der Bremsanlage und Einlegen/Lösen der TRISTOP- Zylinder Weitere Komponenten der elektropneumatischen Bremsanlage sind Bremszylinder Vorratsbehälter Verrohrung Diese entsprechen im wesentlichen den Komponenten einer konventionellen pneumatischen Bremsanlage. 34

35 Funktion des Trailer-EBS 3. Systembeschreibung 3.1 Elektropneumatische Funktion Das EBS für Anhängefahrzeuge wird elektrisch über Pin der ISO 7638 Steckverbindung (Kl. 15) eingeschaltet. Unmittelbar nach dem Einschaltvorgang wird ein Systemcheck (lautlos) durchgeführt. Für die elektropneumatische Ansteuerung werden bei Bremsbeginn die integrierten Redundanzventile bestromt, so dass der pneumatische Steuerdruck des Anhängerbremsventils weggeschaltet ist und dann Vorratsdruck an den Einlassventilen der Modulatoren ansteht. Damit ist eine Druckregelung bis Vorratsdruck möglich. Hinweis: Während des Einschaltvorgangs kann die ABS Funktion eingeschränkt funktionsfähig sein, da erst nach Fahrtbeginn eine dynamische Überprüfung der ABS-Sensoren erfolgen kann. Die Sollwertvorgabe für das Anhänger-EBS erfolgt vorrangig über die elektrische Anhängerschnittstelle nach ISO 1199 (CAN). Ist diese Schnittstelle nicht verfügbar, erfolgt die Sollwertvorgabe durch den im Anhängerbremsventil integrierten Drucksensor. Das System ist spätestens 150 ms nach dem Einschalten betriebsbereit. Wird das System ausgeschaltet, findet nur bei verbauten ECAS-Systemen ein Nachlauf von 5 s statt. Die Druckaussteuerung erfolgt durch Druckregelkreise mit getakteten Relaisventilen. Zur Anpassung der Bremskräfte an verschiedene Beladungszustände werden die Achslasten bei luftgefederten Fahrzeugen durch Sensierung der Balgdrücke gemessen. ISO 7638 Steckverb. Diagnose/ Schaltausgänge ABV Klemme 30 Klemme 15 GND 30 GND 15 WALA CAN H CAN L K-Ltg V Testg. GND Schaltausgang GND Schaltausgang 1 Solldrucksensor / - schalter U P + - s POWER (X1) DIAGN. (X) R.E.V (X3) e Anhängermodul f (X9) d (X7) 1 (X5) (X6) c (X8) e (X10) MODULATOR (X4) s + U P - s + U W - s + U P Drehzahlsensor Z1 Drehzahlsensor H1 Achslastsensor Verschleißsensor Drehzahlsensor H Drehzahlsensor Z EBS- Relaisventil Abbildung 3-1: Elektrischer Systemaufbau ABS- Relaisventil 35

36 Funktion des Trailer-EBS 3. Pneumatische Redundanz Bei Systemfehlern, die eine Teilabschaltung des Gesamtsystems erfordern, wird der pneumatische Steuerdruck auf die geöffneten Einlassventile und geschlossenen Auslassventile der Modulatoren geschaltet, so dass der Bremsdruck rein pneumatisch, jedoch ohne Berücksichtigung der Achslasten (ALB), eingesteuert werden kann. Die ABS-Funktion wird solange wie möglich aufrechterhalten. Dem Fahrer wird durch eine Warnlampe der Zustand des Systems über Pin 5 der ISO 7638 Steckverbindung angezeigt (Die Anzeige der Warnlampe richtet sich nach den gültigen gesetzlichen Vorschriften). 3.3 Elektrischer/ Elektronischer Systemaufbau Die Abbildung 3-1 verdeutlicht den elektrischen Aufbau einschließlich der elektrischen Verbindungsleitungen. Der Anhängermodulator wird über abgesicherte Zuleitungen von der Steckvorichtung nach ISO 7638 (Kl. 15 und Kl. 30) versorgt. Die elektrische Datenverbindung zwischen dem Motorwagen und dem Anhängermodulator ist über die Anhängerschnittstelle nach ISO 1199 (PIN 6+7 ISO 7638) realisiert. Die Dateninhalte werden vom Anhängermodulator entsprechend ihrer Bedeutung und Funktion weiterverarbeitet. Für die Ermittlung des Sollwertes hinter Zugmaschinen ohne EBS ist ein Drucksensor und ein Schalter in dem Anhängerbremsventil integriert. Der Sensor wird vom Anhängermodulator mit Spannung versorgt. Der Sollwert ist als analoges Signal ausgeführt. Der Schalter stoppt bei einem Druckanstieg in der Steuerleitung die Offsetermittlung der zur Regelung erforderlichen Drucksensoren. Weiterhin ist es möglich, den Sollwert auf Plausibilität zu überwachen. Der Schalter schaltet bei einem Druckanstieg in der Steuerleitung den Elektronikeingang gegen Masse. Der Druck der Vorderachse eines Deichselanhängers oder der 3. Achse eines Sattelanhängers wird mit einem elektropneumatischem EBS-Relaisventil geregelt. Ein Istdrucksensor sowie ein 3/-Wege Magnetventil sind in der Ventilbaugruppe integriert. Der Istdrucksensor wird vom Anhängermodulator mit Spannung versorgt. Der Druck der 3. Achse (Nachlauf-Lenkachse) eines Sattelanhängers kann auch mit einem ABS-Relaisventil geregelt werden. Die elektrische Versorgung sämtlicher aktiver Sensoren erfolgt gemeinsam über kurzschlußfeste Ausgänge vom Anhängermodulator. Für die Sensierung der Achslast ist ein Drucksensor vorgesehen, der vom Anhängermodulator ausgewertet wird. Der Sensor wird vom Anhängermodulator mit Spannung versorgt. Ein Vorratsdrucksensor sowie zwei Istdrucksensoren sind in dem Anhängermodulator integriert. Für die Verschleißsensierung ist ein Wegsensor vorgesehen, der vom Anhängermodulator ausgewertet wird. Der Sensor wird vom Anhängermodulator mit +5V versorgt. Das Verschleißsignal ist als analoges Signal ausgeführt. Für andere Systeme im Anhängefahrzeug werden zwei Schaltausgänge zur Verfügung gestellt, deren Funktionsweise mit einem Diagnosegerät parametriert werden kann. Systemfehler werden vom Anhängermodulator erkannt und gespeichert (Fehlerspeicher). Eine optische Warnung über den Zustand des Anhängersystems erfolgt über den PIN 5 der ISO 7638 Steckvorrichtung (Warnlampe) und parallel über die elektrische Anhängerschnittstelle nach ISO Die ordnungsgemäße Funktion der Warnlampe ist durch den Fahrer zu überwachen. Die pneumatische Redundanz wird mit in dem Anhängermodulator integrierten 3/-Wege Magnetventilen realisiert. Zu Beginn jedes Bremszyklusses schaltet der Anhängermodulator die Magnetventile und damit die redundante Ansteuerung weg. 36

37 Sicht- und Funktionsprüfung EBS Fehlererkennung und -Anzeige Das elektronisch geregelte Bremssystem EBS verfügt über eine deutlich weitergehende Eigenüberwachung als heutige ABS-Systeme. Erkannte Fehler des Motorwagens werden gespeichert und dem Fahrer entweder über die Warnlampen bzw. das Display im Anzeigeinstrument signalisiert. EBS-Fehler des Anhängers werden über die Anhänger-ABS-Warnlampe angezeigt. Die Warneinrichtungen sind bei der SP auf korrekte Funktion zu überprüfen. Pneumatische Redundanzfunktionen, die den elektropneumatischen Kreisen unterlagert sind, sichern die Funktion der Betriebs-Brems-Anlage (BBA) auch bei Fehlern im elektrischen Teil. Anhänger-Steuerung Die Ansteuerung eines mitgeführten Anhängers mit konventioneller Bremsanlage erfolgt vom EBS-Zugfahrzeug über ein elektropneumatisches Anhänger-Steuerventil und die konventionelle Zweileitungsverbindung, bei Anhängern mit EBS zusätzlich über die elektrische Steckverbindung (um zwei Pins erweiterte ABS-ISO 7638-Versorgung). Anhänger mit EBS-Bremsanlage können sowohl hinter Zugfahrzeugen mit konventioneller Bremsanlage und fünfpolig belegter ISO 7638-ABS- Steckdose als auch hinter Zugfahrzeugen mit EBS und siebenpolig belegter ABS-Steckdose mitgeführt werden. Luftbeschaffung und Radbremse Der Aufbau der Luftbeschaffungsanlage sowie der Feststellbremsanlage entspricht weitgehend denen herkömmlichen Druckluftbremsanlagen. Die Überprüfung erfolgt wie bei konventionell gebremsten Fahrzeugen. Die Wirkungsprüfung der Radbremse ist bei EBS-Fahrzeugen durch eingebaute Prüfstandsroutinen genauso auf dem Rollenprüfstand möglich, wie bei jeder anderen Druckluftbremsanlage. Hochrechnung Hinweis Die Hochrechnung erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie bei den konventionell gebremsten Fahrzeugen. Bei dem Berechnungsdruck sind die Angaben des Fahrzeugherstellers zu beachten (z.b. beim MB "ACTROS": Berechnungsdruck 8,5 bar). Für Anhänger beträgt er 6,5 bar. Die Überprüfung der elektrischen ISO-7638-Versorgungssteckdose erfolgt mit dem schon vom ABS bekannten Prüfgerät. 37

38 Sicht- und Funktionsprüfung EBS Beispiel für die Anzeige einer Störung im EBS-System Die nachfolgenden Abbildungen zeigen das Anzeige-Display in einem MB "ACTROS". Die Abkürzung EPB ist die von Daimler Chrysler verwendete Bezeichnung für EBS. Bei Fahrzeugen ab Modelljahr '99 wird statt "EPB" die Bezeichnung "BS" für Bremssystem benutzt. 38

39 Sicht und Funktionsprüfung EBS Alternativ kann die Fehleranzeige auch über Warnlampen erfolgen. Beispiel IVECO EuroTech bzw. EuroStar (Cursor 10): 1 Gelbe Warnlampe zeigt leichte Fehler, Bremsleistung ist nicht beeinträchtigt aber Regelfunktionen abgeschaltet (z.b. ABS) Dabei bedeuten: Rote Warnlampe zeigt schwere Fehler, Bremsleistung ist beeinträchtigt, Redundanzbetrieb EBS-Teil bzw. Vollabschaltung 39

Was ist EBS bei Auto?

Was bewirkt die EBS?

Was passiert wenn das EBS ausfällt?

Wer hat EBS erfunden?