ABS/ASR „D“- „Cab“ - VersionAnti-Blockier-System für Nutzfahrzeuge

Ausgabe 1999

Copyright WABCO 1999

WABCO Fahrzeugbremsen

Ein Unternehmesbereichder WABCO Standard GmbH

Änderungen bleiben vorbehalten

3WABCO

Inhaltsverzeichnis ABS-D

1

1. Einführung ..............................................4

2. Systemfunktion ..............................................5

3. Systemaufbau undKomponenten ..............................................8

4. ABS / ASR Systembeschreibung ............................................10

5. Weitere Komponenten ............................................17

6. Einbau ............................................26

7. Anhang ............................................31

4 WABCO

1. Einführung

EinführungABS-D1.

Anti-Blockier-Systeme (ABS) oder -allgemeiner ausgedrückt - Automati-sche Blockierverhinderer (ABV) ha-ben die Aufgabe, daß Blockierenvon Fahrzeugrädern infolge zu kräf-tiger Betätigung der Betriebsbremsevornehmlich auf glatten Fahrbahnenzu verhindern. Dadurch sollen auchbei Vollbremsungen Seitenfüh-rungskräfte an gebremsten Rädernerhalten bleiben, um so Fahrstabili-tät und Lenkfähigkeit eines Fahr-zeugs oder einer Fahrzeugkombina-tion im Rahmen der physikalischenMöglichkeiten zu gewährleisten.

Zugleich soll die Ausnutzung desverfügbaren Bremskraftschlusseszwischen Reifen und Fahrbahn unddamit Fahrzeugverzögerung undBremsweg optimiert werden.

Leistungsfähige ABS für Nutzfahr-zeuge wurden - nach einem Einsatzvon Einfachsystemen Mitte der 70erJahre in den USA - erstmals Ende1981 durch Mercedes-Benz undWABCO eingeführt.

Systemaufbau und Regelprinzipiendieses 4-Kanal-Systems mit Einzel-rad-Regelung (4 Sensoren - 4 Modu-latoren nachfolgend 4S/4M genannt)setzten sich in der Folge auf dem eu-ropäischen Nutzfahrzeug-Marktdurch und bildeten die Grundlage füreinen weltweiten Standard für diegesamte fremdkraftgebremste Nutz-fahrzeugpalette.

ABS und auch ASR haben sich als4- und 6-Kanal-Systeme im Nutz-fahrzeug-Einsatz bewährt. Die Zu-verlässigkeit unter Serienbedingun-gen gefertigter Systeme und Kom-ponenten ist trotz der Komplexitätsehr hoch. Die Marktnachfrage

steigt nicht nur in Deutschland undEuropa sowie Israel und Australien,sondern inzwischen auch in USAund Japan.

Bekanntlich schreiben EEC und an-dere gesetzliche Anforderungen Au-tomatische Blockierverhinderer fürbestimmte Nutzfahrzeugkategorienvor.

Diese Randbedingungen und Maß-nahmen bewirken eine noch breitereABS-Anwendung und weitere Stück-zahlsteigerung - dadurch waren Ko-stenreduzierungen möglich, trotzhärterem Wettbewerb. WABCO hatdie 4. Generation des ABS und ABS/ASR entwickelt. Auch die D-Genera-tion bietet verschiedene Varianten inForm eines Systembaukastens an.

Diese basieren auf neuester Elektro-nik-Technologie mit leistungsfähi-gen Mikro-Computern sowie Daten-speicherung und berücksichtigenneuere Diagnose-Prinzipien. Die 4-und 6-Kanal-ABS/ASR für Nkw bie-ten verschiedene Schnittstellen fürden Verbund mit elektronischen Mo-torregelsystemen sowie die optiona-le Nutzung eines integrierten Ge-schwindigkeitsbegrenzers. Für denOff-Road-Einsatz sind Sonderfunk-tionen sowohl für ABS- als auch fürASR-Betrieb wählbar.

Diese Ausarbeitung beschreibt all-gemeine Grundlagen sowie Wir-kungsweise, Aufbau und System-konfigurationen dieser Anti-Blockier-Systeme für Nutzfahrzeuge. Auf diein das Nkw-ABS integrierte Antriebs-Schlupf-Regelung wird hier nur stel-lenweise im Kapitel Systemfunktioneingegangen.

5WABCO

2.1 Beschreibung einer ABS-Regelung

Systemfunktion ABS-D 2.

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Einlaß-ventil

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RadgeschwindigkeitReferenzgeschwindigkei

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Abb. 1

2. Systemfunktion

Droht ein Rad beim Bremsen zublockieren, wird der Bremsdruck die-ses Rades vermindert, während dererwarteten oder gemessenen Wie-derbeschleunigung des Rades kon-stant gehalten und nach der Wieder-beschleunigung stufenweise erhöht.Der Zyklus beginnt erneut, wenn dieBremskraft für das tatsächliche Rei-bungsniveau (Kraftschluß) noch zuhoch ist.

Die Räder der Hinterachse werdenindividuell geregelt (IR), die Räderder Vorderachse sind mit modifizier-ter individueller Regelung (MIR) aus-gestattet.

Abbildung 1 zeigt bei-spielhaft das Prinzip ei-ner Regelung mit denwichtigsten Regelgrö-ßen, der Radverzöge-rungsschwelle -b, derRadbeschleunigungs-schwelle +b und denSchlupfschwellen λ1und λ 2.

Mit steigendem Brems-druck, wird das Radständig zunehmend ver-zögert bzw. abge-bremst. Am Punkt 1übersteigt die Abbrem-sung des Rades einenWert, der physikalischvon der Fahrzeugab-bremsung nicht über-schritten werden kann.Die Referenzgeschwin-digkeit, die bis hierherder Radgeschwindig-keit entsprach, weichtnun ab und nimmt ent-sprechend einer fiktivvorgegebenen hohen

Fahrzeugverzögerung ab dem Pkt. 2(Überschreitung der -b-Schwelle)mit einer geringeren Verzögerungab.

Der Schwellenwert für die Radverzö-gerung -b wird am Punkt 2 über-schritten. Das Radverhalten läuft

nun in den instabilen Bereich der µ-λ-Schlupf-Kurve. Nun hat das Radseine maximale Bremskraft erreicht.Jede weitere Erhöhung des Brems-moments führt nicht zu weiterer Er-höhung der Abbremsung des Fahr-zeuges, sondern ausschließlich zueiner Erhöhung der Radverzöge-rung. Aus diesem Grund wird derBremsdruck schnell vermindert. DieAbbremsung des Rades nimmt ab.Diese Verzögerungs-Zeit wird imwesentlichen durch die Hystereseder Radbremse und durch den Ver-lauf der µ-λ-Schlupf-Kennlinie im in-stabilen Bereich bestimmt.

Erst nach Durchlaufen der Rad-brems-Hysterese führt die Fortset-zung der Druckminderung auch zueiner Abnahme der Abbremsungdes Rades.

Am Punkt 3 fällt die Radverzögerungunter den Schwellenwert -b, und derBremsdruck wird für eine definierteZeit T1 konstant gehalten.

Normalerweise überschreitet dieRadbeschleunigung die Beschleuni-gungsschwelle +b innerhalb dieserdefinierten Zeit (Punkt 4). Solangediese Schwelle überschritten bleibt,wird der Bremsdruck konstant gehal-ten. Wird (z. B. auf einer Oberflächemit geringem Reibwert) das Signal+b nicht innerhalb der Zeit T1 er-reicht, erfolgt eine weitere Senkungdes Bremsdruckes über dasSchlupfsignal λ1. Während dieserRegelphase wird die höhereSchlupfschwelle λ2 nicht erreicht.

Am Punkt 5 wird der Schwellenwert+b unterschritten; das Rad ist nun imstabilen Bereich der µ-λ-Schlupf-Kennlinie.

Um die Bremshysterese zu überwin-den, wird für die Zeit T2 der Brems-druck steil eingesteuert. Die Zeit T2wird für den ersten Regelzyklus fest-gelegt und dann für jeden folgendenRegelzyklus neu berechnet. Nachder ersten steilen Einsteuerungs-

89

t

schwindigkeit

t

t

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6 WABCO

2.1.1 Gelände-ABS Der Gelände-Modus kann verwendetwerden, um einen größeren Brems-schlupf (kurzzeitiges Blockieren derRäder) zum Bremsen auf speziellenOberflächen zu ermöglichen. DieECE R13 Ergänzung 7 verlangt eineautomatische Rückstellung der Ge-lände-ABS-Funktion, sobald dieZündung erneut eingeschaltet wird.

Je nach Fahrzeugtyp und Einsatzbe-dingungen entscheidet der Fahr-zeughersteller, ob dieser Schaltereingebaut werden soll oder nicht. Ge-lände-ABS sperrt die ABS-Regelungbei Fahrzeuggeschwindigkeiten un-ter 15km/h und erlaubt bis 40 km/h ei-nen höheren Bremsschlupf. Bei Ge-

schwindigkeiten über 40km/h funktio-niert die ABS-Regelung unverändert.

Der gewählte Modus wird dem Fah-rer durch die Warnleuchte (WL) an-gezeigt, die langsam blinkt (Ausnah-me: Auftreten eines Fehlers, der einDauerleuchten bewirkt). Die Ge-schwindigkeitsbereiche und dieWarnleuchtenfunktion können überParameter verändert werden. DerFahrzeughersteller muß im Fahrer-handbuch dokumentieren, daß derGeländemodus nicht im normalenStraßenverkehr verwendet werdendarf, da das Fahrzeug unter diesenUmständen die ECE R13 Kat. 1 nichterfüllen kann.

SystemfunktionABS-D2.

phase wird der Druck dann durch„Pulsen“ gesteigert, indem Druck-Halten und Druck-Einsteuern ab-wechseln.

Diese prinzipielle Logik, die in die-sem Beispiel dargestellt wird, ist kei-neswegs vorgegeben; sie paßt sichvielmehr dem dynamischen Verhal-ten des Rades auf verschiedeneReibwerte an, d. h. sie verwendeteine lernfähige Systemsteuerung.Alle Schwellenwerte hängen vonmehreren verschiedenen Parame-tern ab, wie z. B. von der Fahrge-schwindigkeit, der Abbremsung desFahrzeuges etc.

Die Anzahl der Regelzyklen ergibtsich aus dem dynamischen Verhal-ten des Gesamtregelkreises, dassich aus dem ABS-Regler, der Rad-bremse, dem Rad und der Fahrbahnzusammensetzt. Hier ist die Rei-bungshaftung von entscheidenderBedeutung. Im allgemeinen werden3 bis 5 Zyklen pro Sekunde ausge-führt, auf nassem Eis jedoch weni-ger.

Ist während der ABS-Regelung dieMotorbremse/der Retarder einge-schaltet, schaltet die Elektronik dieHilfsbremsen aus.

Für die modifizierte Individualrege-lung an der Vorderachse (MIR) ver-gleicht das System die Signale derVorderräder und moduliert beideVorderradbremsdrücke. Wenn z. B.die Regelung an einem Vorderradauf einer Straßenoberfläche mit un-terschiedlicher Fahrbahnbeschaf-fenheit aktiviert wird, regelt das ABSden Bremsdruck so, daß bis zu ei-nem bestimmten Wert Druckdiffe-renzen zugelassen werden (lang-sam, in abgestuften Schritten).

Im Falle einer Konfiguration 4S/3Mbefindet sich nur ein Modulator ander Vorderachse. Das erste zumBlockieren neigende Rad übernimmtdie ABS-Regelung dieser Achse.Dies ergibt einen Regelvorgang ähn-lich der Select Low Regelung, diebei WABCO modifizierte Achsrege-lung (MAR) genannt wird.

Bei 6x4- oder 6x2-Fahrzeugen miteinem 6S/4M-System wird die glei-che Philosophie an den beiden Hin-terrädern einer Seite eingesetzt, diedurch einen Modulator geregelt wer-den. Diese Regelart heißt modifizier-te seitenweise Regelung (MSR).

7WABCO

2.2 ASR

2.2.1 Traktionsmodus

2.3 Geschwindigkeitsbe-grenzung durch Pro-portionalventil

Systemfunktion ABS-D 2.

In Ergänzung zur ABS-Regelungkönnen Lastwagen und Busse miteiner Antriebs-Schlupf-RegelungASR ausgestattet werden. Die ASR-Funktion verhindert das Durchdre-hen der Antriebs-Räder (Antriebs-schlupf). Die ASR-Philosophie be-ruht darauf, den Schlupf von durch-drehenden Antriebsrädern imVerhältnis zu den nichtangetriebe-nen Vorderrädern in einem Bereichzu halten, der optimale Antriebsei-genschaften und Stabilität gewähr-leistet.

Je nach Straßenbedingungen löstASR eine Motor- und/oder Differenti-al-Bremsregelung aus, wenn einübermäßiges Durchdrehen der Rä-der erkannt wurde. Auf einer gleich-mäßigen Fahrbahnoberfläche wirddie Regelung vor allem über die Ver-ringerung der Motordrehzahl gelei-stet, und die Differential-Bremsrege-lung beschränkt sich darauf, die Rä-der zu synchronisieren. Bei µ-split-Bedingungen gibt die Differential-Bremsregelung Druck nur auf denBremszylinder des durchdrehendenRades. Das Antriebsmoment wirdsomit auf das andere Rad übertra-gen.Die Motorregelung setzt erst ein,wenn beide Räder durchdrehen oderder Schlupf des durchdrehendenRades einen Schwellenwert über-steigt. Während der Differential-Bremsregelung erfolgt die Druckzu-

fuhr durch Betätigung des Differenti-albremsventils. Der Bremsdruck desdurchdrehenden Rades wird vomentsprechenden ABS-Magnetregel-ventil geregelt.

Um einen Druckaufbau in demBremszylinder des nicht durchdre-henden Antriebrades zu verhindern,sperrt das ABS-Magnetregelventildieses Rades den Bremsdruck ab.Diese Abschaltfunktion gilt auch fürdie Modulatoren der Z-Achse eines6-Kanal-Systems oder für ein zu-sätzliches Magnetventil im Falle ei-nes 4-Kanal-Systems in einem 6x2-Fahrzeug. Um eine Überhitzen derRadbremse zu verhindern, wird derDifferentialbrems-Schwellenwert beiFahrzeuggeschwindigkeiten über 35km/h linear erhöht, so daß derSchlupf mehr und mehr durch Ver-ringerung der Motordrehzahl gere-gelt wird. Wenn die Fahrzeugge-schwindigkeit 50 km/h überschreitet,wird keine Differential-Bremsrege-lung eingeleitet; eine schon aktiveBremsregelung wird fortgesetzt.ASR für 6x4-Fahrzeuge mit einem6S/4M- oder 6S/6M-System berück-sichtigt die Geschwindigkeiten undBeschleunigungen beider Räder ei-ner Seite. Im Gegensatz zu einem4S/4M-System ist dieses System inder Lage, ein Durchdrehen oderBlockieren der beim 4S/4M Systemnicht sensierten Antriebsräder zuvermeiden.

In Tiefschnee oder vergleichbarenVerhältnissen kann die Zugkraftdurch Aktivierung eines speziellenModus erhöht werden. Wenn derTraktionsmodus-Schalter den Ein-gang der Elektronik an Masse legt,ändert das Steuergerät die Bedin-gungen für die ASR-Regelung, umhöhere Schlupfverhältnisse zu erlau-ben. Abhängig von der Parametrie-

rung der Steuergeräte kann auch einTastschalter verwendet werden.Überwiegend werden Schalter ver-wendet. Der ASR-Traktionsmoduswird bestätigt durch langsames Blin-ken der ASR-Lampe, um den Fahrerüber die unter Umständen verringer-te Stabilität des Fahrzeuges zu infor-mieren.

Dieser Ausgang ist bei einigen Steu-ergerät-Varianten vorgesehen undkann unter Verwendung eines Pro-portionalventils und eines ASR-Stell-zylinders zur Geschwindigkeitsbe-

grenzung verwendet werden. DieKomponenten beeinflussen die Ein-spritzpumpe und dosieren so dieGeschwindigkeit des Fahrzeugs.

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3. Systemaufbau und Komponenten

3.1 Systembeschrei-bung

Systemaufbau und KomponentenABS-D3.

Für bestimmte Einhebel-Einspritz-pumpen wird ein Leerlauf-Abschalt-Zylinder benötigt. Der Geschwindig-keitsbegrenzer entspricht den Anfor-derungen der ECE. Der Geschwin-digkeitsbegrenzungswert ist Teil derParametrierung und im EEPROMgespeichert. Der Standard-Parame-ter hat einen auf 160 km/h festgeleg-ten Geschwindigkeitsbegrenzungs-wert.Der Wert kann über die Diagnose-schnittstelle verändert werden. DerMindestwert ist 20 km/h. Bei Fahr-zeugen mit nicht synchronisiertemGetriebe muß die Neutralpositionüber einen entsprechenden Schaltereinem gesonderten Eingang zuge-ordnet werden. Ein zweiter Geschwindigkeitsbe-grenzungswert kann (kleinster Tem-posetwert) über einen Parametereingegeben werden. Bei Temposet-Schalterbetätigung wird die aktuelleGeschwindigkeit gespeichert undmit dem parametrierten Temposet-

wert verglichen. Die Fahrzeugge-schwindigkeit wird auf den größerender beiden Werte begrenzt, solangeder Temposetschalter betätigt ist

Das Signal eines Fahrtenschreibers,der an den Eingang C3/B7 ange-schlossen ist, muß zwischen 2400und 24000 Impulse pro km abgeben.Hierfür eignen sich z. B. die elektr.Tachometer KIENZLE 1314 oder1318.

Das elektronische Steuergerät prüftdas Eingangssignal auf Plausibilitätund Signalfehler. Ein Fehler wirddurch die Warn- bzw. ASR-Leuchtebei einer Fahrzeuggeschwindigkeitvon mehr als 3 km/h angezeigt.

Wenn kein C3-Signal vorhanden ist,werden die Radgeschwindigkeitssi-gnale des ABS/ASR-Systems zurGeschwindigkeitsbegrenzung ver-wendet. (Entspricht nicht den EG-Vorschriften!)

Das Anti-Blockier-System (ABS) fürNutzfahrzeuge besteht aus folgen-den Komponenten

o 4 oder 6 Radsensoren, Sensor-klemmbuchsen und Polräder

o 3 bis 6 Magnetregelventile

o elektronisches Steuergerät(ECU = electronic control unit)

o Warnleuchte, Diagnoseschnitt-stelle, Relais- oder Daten-schnittstelle für die Retarderre-gelung

o Schalter für ABS-Geländefunk-tion

o Kabelbaum für Kabine, Rah-men, Masse (3), Stromversor-gung (mit Sicherungen)

Die Antriebs - Schlupf - Regelung(ASR) beinhaltet außerdem:

o Differentialbremsventil

o Doppel-Rückschlagventil

o ASR-Leuchte

o Schalter oder Tastschalter fürdie ASR Traktionsmodusfunkti-on

o elektronische Motorregelungs-Schnittstelle (SAE J 1939, PW-Min/out....) oder alternativ beientsprechender Steuergerät-Variante

o Proportionalventil

o Regel- (Arbeits-)zylinder

o Leerlauf-Anschlag-Zylinder

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Fahrzeug 4 x 2 6 x 2 6 x 4 8 x 4

ABS - System

4S - 3M Vorderachse: MARHinterachse: IR

4S - 4M Vorderachse: MIRHinterachse: IR

Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: pneumatisch seiten-weise mitgesteuert

Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: pneu-matisch seitenweise mitgesteuert

1.Vorderachse: MIR2. Vorderachse seiten-weise mitgesteuert1. Hinterachse: IR2. Hinterachse seiten-weise mitgesteuert

6S - 4M – – Vorderachse: MIRHinterachsen: MSR

Vorderachse: MIRHinterachsen: MSR

6S - 6M6x2 ASR

– Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IR

Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IRohne ASR-Funktion

Vorderachse: MIR2. Vorderachse seiten-weise mitgesteuert1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IRohne ASR-Funktion

6S - 6M6x4 ASR

– Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IRohne ASR-Funktion

Vorderachse: MIR1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IR

Vorderachse: MIR2.Vorderachse seiten-weise mitgesteuert1. Hinterachse: IR2. Hinterachse: IR

Systemaufbau und Komponenten ABS-D 3.

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ALB

WABCO

BASIC - A BS446 004 ... 0

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Abb. 2

Außerdem können vorhanden sein:

o ein normaler Schalter oderTastschalter für die Temposet-Funktion

o ein Schalter zur zeitweisen Ab-schaltung der Geschwindig-keitsbegrenzung bei nichtsynchronisiertem Getriebe

Bei Zweiachsfahrzeugen ist das 4S-4M das optimale System. Für Drei-achs-Fahrzeuge steht das 6S-6MSystem zur Verfügung. Einen Kom-promiß zwischen Systemkosten undSystemleistung bilden die Fahrzeu-ge, bei denen nicht jedes Rad sen-siert bzw., individual geregelt ist.Dazu stehen verschiedene Steuer-gerätvarianten zur Verfügung.

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4.2 Elektronisches Steu-ergerät (ECU)

ABS / ASR SystembeschreibungABS-D4.

4.2.1 Beschreibung der Warnleuchte

Ein spezieller Transistor legt denWarnleuchtenausgang an Masse,und zwar zeitweise zur Prüfung derGlühlampe und dauerhaft, wennFehler ermittelt wurden.

Testimpulse überprüfen, ob eineLast angeschlossen ist. Um die Hel-ligkeit zu verringern, darf die Warn-leuchte nicht gedimmt werden. Dies

gilt vor allem bei geschalteter Span-nung, weil die Prüfung der Lampebeeinflußt wird und als Blinkcode-Aktivierung interpretiert werdenkann.

Die Glühlampe soll max. 5 W haben.Das System ist in der Lage, Glühlam-pendefekte zu erkennen.

4. ABS-ASR System-beschreibung

4.1 Kompatibilität Die D-Version ist mit keiner derA-, B- oder C-Versionen kompati-bel, weil sich u. a. der Kabelbaum

und die Stecker des elektroni-schen Steuergerätes geändert ha-ben.

Für das 4S/4M (4S/3M)-System wirdein elektronisches Steuergerät mit 4AMP Junior Power Timer Steckernverwendet, für die 6-Kanal-Anwen-dung ist ein elektronisches Steuer-gerät mit 5 Steckern erforderlich.Hiervon ist jeweils ein Stecker derStromversorgung, Diagnose und Ar-maturenbrettanschlüssen zugeord-net, die anderen den Komponentendes Kabelbaumes für die Räderbzw. Achsen.

Die Maße des Gehäuses des elek-tronischen Steuergerätes sowie dieempfohlene Einbaulage können ausder Angebotszeichnung (siehe An-hang) ersehen werden. Das Eindrin-gen von Wasser ist zu vermeiden.Beim Einbau ist die Nähe von Heiz-elementen zu vermeiden.

Die Montage kann mit Schraubenoder Rahmengestell (nicht darge-stellt) geschehen. Es sind verschie-dene Versionen erhältlich für Nenn-spannungen von 12 Volt und 24 Volt.

Alle Spannungs- oder Masse-Pro-bleme bezüglich der ABS-D-ECUführen zu einer kompletten Abschal-tung des Systems.

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4.2.2 Funktion bei ein-schalten der Zündung und bei Stillstand des Fahrzeugs

4.2.3 Sensoreingänge Es können verschiedene Typen vonInduktivsensoren angeschlossenwerden. Zur Vermeidung von Ein-kopplungen von Störungen (Stör-spannungen) wird die induzierte, si-nusförmige Sensorspannung gefil-tert.Es werden verschiedene Fehlerar-ten erkannt, um ein selektives Ab-schalten zu gewährleisten.

Die Fehlerarten: Unterbrechung undKurzschluß nach Masse oder Plus,sowie bestimmte Vertauschungenwerden schon bei Stillstand desFahrzeuges erkannt und im Fehler-speicher festgehalten. Dynamische Sensorfehler werdendurch Analyse der Signalfrequenzermittelt (Nichtplausibilität wiesprunghafte Änderungen).Um den Luftspalt und Taumelschlagauf dem Bremsenprüfstand zu er-kennen, ist das elektronische Steu-

ergerät der D-Version so konstruiert,daß die Spitze-Spitze-Spannung ge-messen und ihr höchster und nied-rigster Wert bei mindestens einerRadumdrehung im RAM gespeichertwird.Dies ist für die Endmontagenprüfungvorgesehen, wobei das elektroni-sche Steuergerät nicht vom Systemgetrennt werden soll.Hier muß darauf hingewiesen wer-den, daß aufgrund der gefiltertenSensorspannungen unterschiedli-che Werte bei Messung mit einemOszilloskop oder einem Multimeterauftreten können.Während des normalen Betriebesunterstützt die Messung die Sicher-heitsfunktionen und die Feststellungvon fehlerhafter Installation wie zugroßem Luftspalt, fehlerhaft einge-bautem Polrad und verschmutztemPolrad.

ABS / ASR Systembeschreibung ABS-D 4.

v = 0 km/h

v = 7 km/h

AN

Warnlampe

AN

AUS

Zündung an

Bei aktu

ABS

Gelände-ABS

WarnlampeAUS

Mit gespeichertem SensoOder nach Fehlerlöschun

WarnlampeAN

AUS

4.2.4 Masse-Endstufe für Modulatoren

Im Normalmodus (Straßen-ABS) er-lischt die Warnleuchte entsprechendECE R 13 Ergänzung 07 währenddes Fahrzeugstillstands. Die Warn-leuchte zeigt Sensorfehler an, diewährend der ersten Einschaltphaseder Zündung ermittelt wurden.

Durch Wartungsarbeiten (Wechseldes Belages) ist es möglich, daß derLuftspalt der Sensoren vergrößertund nicht neu eingestellt wird (Sen-soren „andrücken“).

Um zu verhindern, daß solch einFahrzeug in den Verkehr kommt,empfiehlt WABCO, während derFahrzeugwartung den Fehlerspei-cher des elektronischen Steuergerä-tes zu löschen. Das Steuergerät wirddadurch in den Werkstattmodus ver-setzt. Um diesen Modus zu verlas-sen, müssen die Geschwindigkeits-signale aller Räder neu gemessenwerden. Wenn dies erfolgreich ab-geschlossen wurde, schaltet daselektronische Steuergerät automa-tisch in den normalen Modus zurück.

Warnlampe blinkt

ellen Fehlern: Warnlampe an

rfehlerg.

Jeder Magnet ist zwischen einemPlus-schaltenden-Transistor und ei-nen der beiden (diagonalen) Masse-schaltenden-Transistoren geschal-tet.

Die Ventilströme können dadurchredundant unterbrochen werden, da-mit bei einem Einzelfehler sicherge-stellt ist, daß auf nicht-ABS-geregel-te Bremsung geschaltet wird.

12 1

4.2.5 Versorgungs-End-stufe für Modulatoren

4.2.6 Regelung von Motor-bremse oder Retarder

4.2.7 ASR Leuchte

ABS / ASR SystembeschreibungABS-D4.

4.2.8 ASR-Abschaltung

4.2.9 Ausgang der ASR-Leuchte

Fehler wie Kabelbruch und Kurz-schluß lösen eine diagonale Ab-schaltung aus. Im Falle eines inter-nen Fehlers im elektronischen Steu-ergerät ist das System teilweise oder

völlig inaktiv (System abgeschaltet).Die Transistoren werden regelmäßigüberprüft. Es wird unterschiedenzwischen Kabelbruch und Endstufendefekt.

Das elektronische Steuergerät ist für3 bis 6 Modulatoren ausgelegt. DerFahrzeughersteller wählt eine derverschiedenen Versionen für denFahrzeugtyp aus. Wenn ein Kabel-baum mit mehr Modulatoren ange-schlossen wird, leuchtet die Warn-leuchte auf, weil der nicht vorgese-hene Modulatorausgang über denWarnleuchtenausgang kurzge-schlossen wird. Bei Kabelbäumenmit weniger Modulatoren als für dasgewünschte System vorgesehenleuchtet die Warnleuchte ebenfallsauf, weil die fehlenden Komponen-

ten als Fehler erkannt werden.

Fehler, die zu einer Erregung derModulatorspulen führen können(Ausfall des Transistors, äußererKurzschluß zur Batterie), werden in-nerhalb von 100 ms identifiziert, unddie jeweilige Diagonale wird abge-schaltet. Zustände mit offenemStromkreis oder Kurzschluß nachMasse ohne aktive ABS-Regelungwerden innerhalb von 10 s ermittelt,und es werden selektiv Räder abge-schaltet.

Ein Schalttransistor legt einen Ein-gang des angeschlossenen elektro-nischen Steuergerätes des Motorsoder ein externes Relais im Falle ei-ner ABS-Regelung an Masse. Der

Transistor wird regelmäßig gemein-sam mit den anderen Ausgängenüberprüft. Die Parametrierung derElektronik bestimmt, ob Kabelbrucherkannt werden kann.

Die ASR-Leuchte kommt bei ASR-Regelung und - je nach Parametrie-rung - während ermittelter Fehler derASR-Komponenten zum Einsatz.

Die ABS D-Version biete die Mög-lichkeit bei entsprechender Parame-trierung über einen Schalter dieASR-Funktion abzuschalten.

Ein Schalttransistor versorgt dieASR-Lampe und legt den Ausgangzur Prüfung kurzzeitig an Masse. Te-stimpulse können nun überprüfen,ob eine Last angeschlossen ist. Umdie Helligkeit zu verringern, darf dieLeuchte nicht gedimmt werden. Dies

gilt vor allem bei geschalteter Span-nungszufuhr. Das Dimmen kann alsBlinkcode-Aktivierung interpretiertwerden.

WABCO

WABCO

4.2.10 Ausgang der ASR DIF-Bremse

4.2.11 Motorregelung

4.2.12 Neutralschalter des Getriebes

ABS / ASR Systembeschreibung ABS-D 4.

4.3 Automatische PerepASR-Systems und d

4.3.1 Autom. Lernfunktion der ASR-Kompo-nente

Je nach Geschwindigkeits- undSchlupfwerten unterstützt die Motor-regelung diese Funktion. Wenn bei-de Räder durchdrehen, wird dasDrehmoment des Motors verringert.Bei Drehzahl-Unterschieden zwi-schen den Rädern der Antriebsach-se schaltet das elektronische Steu-ergerät Batteriespannung an den

Ausgang des DIF-Ventils und steu-ert Bremskraft über das Differential-bremsventil (DIF) ein.

Durch Fabrikeinstellung oder auto-matisch kann die Sensierung vonKabelbruch aktiviert werden. Kurz-schluß an Batterie oder Masse wirdebenfalls erkannt.

Verschiedene Versionen sind vorge-sehen mit

o SAE J1939 (CAN),

o SAE J1922

o PWM ein/aus (EDC, E-GAS)und

o PWM für PROP-Ventil

Wenn das Steuergerät des ABS/ASR-Systems Fehler an der Motor-regelung feststellt, wird die Differen-tialbremsfunktion gesperrt, um eineÜberlastung der Bremsen zu ver-meiden.

Bei Fahrzeugen mit nicht synchroni-siertem Getriebe wird die Geschwin-digkeitsbegrenzung über PROP-Ventil durch dieses Eingangssignalzeitweise gesperrt um ein „Zwi-

schengas“ für den Schaltvorgang zuermöglichen. Manipulationen wer-den erkannt und abgespeichert.

herieerkennung und Selbstparametrierung des er Dauerbremse (Retarder)

Im ursprünglichen Lieferzustandkann das elektronische Steuergerätsowohl für reine ABS-Anwendungenals auch für ABS mit ASR und/oderintegrierter Geschwindigkeitsbe-grenzung eingesetzt werden. Um füralle Anwendungen einen sicherenBetrieb zu gewährleisten, erkenntund speichert das elektronischeSteuergerät ASR-Komponenten,wenn ein zulässiges System seit derErstinstallation des elektronischenSteuergerätes erkannt wurde. Diesgeschieht, sobald die erwarteteKomponente von dem angeschlos-

senen elektronischen Steuergeräterkannt wird.

Folgende Systeme sind als zulässi-ge Systeme definiert:

o Eine J1939/SAE-Schnittstelleallein ist eine ABS-Komponente(d. h. Retardersteuerung) undwird gespeichert.

o Ein Proportionalventil alleinkann eine Komponente der Ge-schwindigkeitsbegrenzungsein. Das System ist zulässig

131

14 1

4.3.2 Radsensierung

ABS / ASR SystembeschreibungABS-D4.

Achsschenkel

Nabe

Fig. 3: ABS Sensor installation– Vorderachse –

und wird gespeichert, wenn dieerste Schwellengeschwindig-keit geringer ist als der vorein-gestellte Wert von 160 km/h.

o Ein Differentialbremsventil miteiner der oben genannten Mo-torregelungen bedeutet ASR-System und wird als solches ge-speichert.

Andere Systeme sind nicht zulässigund werden daher unter der Fehler-

art „ASR-Konfigurationsfehler“ an-gezeigt.

Eine „Rücksetzung“ von schon in-stallierten Komponenten mit Hilfe ei-nes Blinkcodes oder anderer Dia-gnosewerkzeuge ist möglich. Diesgilt nicht für das Proportionalventilals Komponente der Geschwindig-keitsbegrenzung (erster Schwellen-wert geringer als 160 km/h).

Die Raddrehung wird erfaßt mittelseines mit der Nabe bewegten Polra-des und eines impulserzeugendenSensors.

Der induktive Sensor (Abb. 3) be-steht aus Permanentmagneten miteinen Polstift und einer Spule. Dermagnetische Fluß um die Spule wirddurch die Drehbewegung des Polra-des geändert. Dadurch wird eineWechselspannung erzeugt, derenFrequenz direkt proportional zurRadgeschwindigkeit ist.

Der WABCO-Sensor wurde speziellfür die harten Einsatzbedingungenim Nutzfahrzeug entwickelt. Er wirdvon einer speziellen Klemmbuchseaus korrosionsbeständigem Feder-material in seiner Position gehalten.Der Sensor wird während der Mon-tage gegen das Polrad gedrückt.Eine besondere Luftspalteinstellungist nicht notwendig. Durch dieKlemmbuchse ist ein Toleranzaus-gleich möglich.

Abb. 3 zeigt die typische Einbausi-tuation von Polrad (1), Klemmbuch-se (2) und Sensor (3) an einem Vor-derrad. Die Klemmbuchse muß miteinem temperaturbeständigen undwasserfestem Fett (z. B. Silikonfett)montiert werden, um die Achsschen-kel-Bohrung vor Korrosion undSchmutz zu schützen. An der Hinter-achse befinden sich die Polräder inähnlicher Weise an der Nabe. Der

Sensor wird zweckmäßig mit einemspeziellen steifen Halter am Achs-rohr gelagert.

Die zulässigen Werte für Reifen-abrollumfänge bezogen auf Polrad-Zähnezahlen sind:

o 2,74.. 3,68 mm/Zahn an allenAchsen (-15...+15% zum Stan-dardreifen, siehe Spezifikationdes Polrades)

o maximal 14 % Abweichung zwi-schen Vorder-, Hinter- und drit-ter Achse.

Das bedeutet:Bei einem Polrad mit 100 Zähnenkann der Umfang zwischen 2740mm und 3680 mm betragen, wenndie Achsabweichung < 14% ist.

Für kleinere Reifengrößen könnenPolräder mit 80 Zähnen verwendetwerden. Der Abrollumfang kanndann zwischen 2190 mm und 2940mm liegen. Wenn Vorderachse undHinterachsen verschiedene Polrä-der oder Reifen haben, darf keineder Kombinationen vom Toleranzbe-reich abweichen.

Die Sensor/Polrad-Kombinationenerzeugen Signale, deren Frequenzproportional zur Radgeschwindigkeitist. ABS/ASR errechnet aus diesenSignalen die Radgeschwindigkeitund Fahrzeuggeschwindigkeit. Na-

WABCO

WABCO

4.3.3 ABS-Magnetventil

ABS / ASR Systembeschreibung ABS-D 4.

Druckaufbau

Abb. 4: Magnetregelventil

benmontierte Sensoren könnenebenso verwendet werden wie Mini-sensoren oder Versionen, die in dasAchslager integriert sind, wenn sie

von WABCO für die ABS/ASR An-wendung freigegeben sind.

Ohne aktivierte Regelung wird derEingangsdruck ungehindert durch-gelassen. Wenn die Regelung akti-viert ist, wird der Druck entspre-chend dem Radverhalten geregelt.

Es sind verschiedene Ausführungs-arten des Magnetventils erhältlich.

Das Magnetregelventil, Abb. 4, er-möglicht eine präzise, abgestufteBremskraftmodulation für die ABS-Bremsregelung. Es wird normaler-weise am Fahrgestellrahmen befe-stigt, oder - in Ausnahmefällen - andie Achse montiert. Es besteht auseiner doppelten Magnetanordnungund zwei Membranventilen. Die äu-ßerst schnell reagierenden Magnet-ventile schalten lediglich den Druckin den Vorsteuerkammern der Mem-branen.

Diese steuern über entsprechendeVentilquerschnitte den Druck imBremszylinder.

DruckaufbauDie kurzen Schaltzeiten und die

ABS-Funktionen

o Druckaufbau

o Druck halten

o Druckabbau

sind Voraussetzungen für eine hoheRegelgüte und einen geringen Luft-verbrauch während einer ABS-gere-gelten Bremsung oder ASR-Betrieb.

Solange sie nicht durch das elektro-nische Steuergerät des ABS-Sy-stems aktiviert wird, ist die Mem-bransteuerkammer (2) des Einlaß-ventils mit der Atmosphäreverbunden. Der am Anschluß 1 ein-gesteuerte Bremsdruck hebt dieMembran 3 an und erreicht denBremszylinder ungehindert durchAnschluß 4. Gleichzeitig strömt derBremsdruck an dem nicht angezo-genem Anker (8) vorbei in die Mem-bransteuerkammer 6 und hält dasAuslaßventil geschlossen. Wenn derFahrer den Bremsdruck vermindert,strömt die Luft aus dem Bremszylin-der zurück über den Anschluß 1. Un-

151

Druck halten Druckabbau

16 1

ABS / ASR SystembeschreibungABS-D4.

4.3.4 Verlängerungskabel für Sensoren und Modulatoren

ter bestimmten Bedingungen öffnetdabei auch die Auslaßmembran undunterstützt ein Schnellösen der Rad-bremse.

Druck haltenWird der Elektromagnet 10 erregt,so wird Bremsdruck über den Dicht-sitz des Ankers 11 in die Steuerkam-mer 2 gelassen. Dies bewirkt dasSchließen des Membranventils, unddadurch wird Anschluß 4 von An-schluß 1 getrennt und ein weitererDruckanstieg im Bremszylinder ver-hindert.

DruckabbauIn der Druckminderungsphase sindbeide Elektromagnete angesteuert.Die Aktivierung von Elektromagnet10 führt wie in „Druckhalten“ be-schrieben, zum Absperren der Luft-zufuhr. Gleichzeitig wird der Elektro-magnet 9 erregt, so daß der Mem-bransteuerraum des Auslaßventilsdurch den Dichtsitz von Anker 6 in

die Atmosphäre entlüftet wird. Jetzterreicht der Bremsdruck, der sichnoch im Bremszylinder befindet, dieDichtung von Membran 5 und wirdschallgedämpft entlüftet.

Aufbau und Funktionsprinzip desMagnetregelventils sind in allen vierGenerationen der WABCO-ABS-Sy-steme (A-, B-, C- und D-Version) fürzwei- und mehrachsige Nutzfahr-zeuge praktisch unverändert.

Zwischenzeitlich haben fast alle eu-ropäischen Wettbewerber ein ähnli-ches Design ihrer Elektromagneteübernommen. WABCO hat zudemauch Ventilvarianten für spezielleAnwendungen entwickelt: Eine die-ser Varianten hat einen Adapter, anden ein „Entlüftungsschlauch“ ange-bracht werden kann, der das Fahr-zeug watfähig macht. Derselbe Ad-apter kann gegebenenfalls auch ei-nen Geräuschdämpfer aufnehmen.

Um die Gefahr von Einbaufehlern zuverringern, bietet WABCO verschie-dene Versionen von Verlängerungs-

kabeln an. Die Stecker an der Sen-sor-/Modulatorseite sind angespritzt.

WABCO

ABS-Ventil

DIN-Bajonett (links) 449 513 000 0 Angebotszeichnungen siehe Anhang ab Seite 38

DIN-Bajonett (rechts) 449 514 000 0

M24x1 (links) 449 523 000 0

M24x1 (rechts) 449 524 000 0

ASR-Ventil

DIN-Bajonett 449 515 000 0

M27x1 449 521 000 0

Sensor 449 751 000 0

WABCO

Weitere Komponenten ABS-D 5.5. Weitere

Komponenten

Die Komponenten für die Fahrerka-bine, wie Warnleuchte, Tastschalteretc., sind allgemein bekannt.

Hinsichtlich des Kabelbaumes mußein wichtiger Punkt beachtet wer-den:

Die Stecker des elektronischenSteuergerätes sind AMP Junior Po-wer Timer.

Für den Kabelbaum der ABS D sindentweder 4 oder 5 Steckergehäusevorzusehen.

171

und Junior Power Timer Kontakte für

4 Kanal 6 Kanal

WABCO Nr.AMP Nr.

894 110 091 4964 561 - 1

X X

WABCO Nr.AMP Nr.

894 110 092 4964 561 - 2

X X

WABCO Nr.AMP Nr.

894 110 093 4964 561 - 3

X X

WABCO Nr.AMP Nr.

894 110 094 4964 561 - 4

X

WABCO Nr.AMP Nr.

894 110 095 4964 561 - 5

X X

Kabel Ø WABCO AMP

0,5 bis 1> 1 bis 2,5

mm2

mm2894 070 734 4894 070 829 4

927 779 - 3927 777 - 3

0,5 bis 1> 1 bis 2,5

für PIN 15beim 18 PIN Stecker

894 070 831 4894 070 832 4

927 771 - 9927 768 - 9

18 1

Weitere KomponentenABS-D5.5.1 ASR-Komponenten

5.2 Datenschnittstellen

Abb. 5: 4-Kanal-ABS/ASR2-Achs-Nkw mit Heckantrieb (4 x 2)

Neben den ABS-Komponenten-Sensor, Magnetregelventil, elektro-nisches Steuergerät, Warnleuchtezeigt Abb. 5 die zusätzlichen Kom-ponenten für eine in das ABS inte-grierte Antriebs-Schlupf-Regelung(ASR) für Nutzfahrzeuge mit Druck-luft-Bremse.

Dabei handelt es sich um die ASR-Leuchte (15), die den Fahrer durch An-zeigen des ASR-Modus auf Fahrbahn-glätte bzw. ggf. auf Fehler einer ASR-Komponente aufmerksam macht, dasDifferentialbremsventil (8), das nöti-genfalls über ein Doppelrückschlag-ventil (7) die Radbremse eines sonstdurchdrehenden Rades betätigt, der

o Motorstellzylinder (12)

o Prop.-Ventil (10)

die den Motorausgang automatisch,unabhängig von der Regelung durchden Fahrer, steuern, um die Motor-leistung zu reduzieren.

Diese Motorkomponenten sind nichterforderlich, wenn das Fahrzeug miteiner elektronischen Motorregelungausgestattet ist, mit dem das elektro-nische Steuergerät des ABS/ASR-Systems über eine spezifischeSchnittstelle kommunizieren kann.

Die ABS-D-Versionen verfügen überverschiedene Schnittstellen, dieauch zu Diagnosezwecken genutztwerden. Folgende definierte Schnitt-stellen sollen hier hervorgehobenwerden:

1) SAE J 1922

2) SAE J 1939

3) SAE J 1587

4) ISO 9141 Modus 8 (JED 677)

– SAE J 1922 Diese Norm bestimmt ein lokalesNetzwerk für schwere Nutzfahr-zeuge mit einer maximalen An-zahl von 4 elektronischen Steuer-geräten, die über das NetzwerkDaten austauschen.Das Steuergerät der Motorrege-lung muß seine Übermittlung

spätestens 2 s nach „Zündungein“ beginnen. Andernfalls er-kennt das ABS-Steuergerät ei-nen Fehler, und die ASR-Regel-funktionen werden gesperrt. DieASR-Motorregelung verwendetden „Drehmomentbegrenzungs-modus“. Das elektronische Steu-ergerät des Motors sollte denDrehmomentbegrenzungsanfor-derungen mit einer Verzögerungvon max. 150 ms folgen.

Übertragungsrate, Hardware undProtokoll werden in SAE J 1922und SAE J 1708 festgelegt.

Steuergeräte mit dieser Schnitt-stelle existieren nur in Verbin-dung mit der SAE J1587 Schnitt-stelle, die für Diagnoseverwendet wird. Diese Schnitt-stelle mit 10 kBaud werden seitJahren bei Motoren amerikani-

WABCO

WABCO

Weitere Komponenten ABS-D 5.

5.3 Diagnoseschnitt-stellen

scher Hersteller verwendet. DieSAE J1922 wird in Zukunft durchdie SAE J1939 Schnittstelle er-setzt.

– ABS/ASR-Funktionen über J1922:RetardersteuerungASR-Motorregelung

– SAE J 1939Diese Norm definiert ein elektro-nisches Bussystem im Nutzfahr-zeug (Netzwerk). Eine gebräuch-liche Abkürzung hierfür ist auchCAN (Controller Area Network).Über diese moderne Schnittstellewerden Daten mit 250 kBaud zwi-schen den Elektroniken einesFahrzeuges ausgetauscht.

– SAE J 1587 und ISO 9141 Modus 8Diese Normen definieren diehardwaremäßigen Anforderun-gen sowie auch den Datenaus-tausch in Bezug auf die Diagno-se. Externe oder interne (onboard) Diagnose kann mit dieserNorm betrieben werden.

SAE J 1922Die elektronische Motorschnittstelleverwendet Pin 1 und 3 des 17-Pin-Steckers.

WABCO liefert ABS Steuergerätemit Diagnoseschnittstellen nachISO9141 oder SAE J1587.ISO 9141 Modus 8 (Zweirichtungs-Modus) in Verbindung mit JED-677(WABCO Werksnorm) definiert denDiagnosedatenaustausch zwischenelektronischem Steuergerät und ei-nem onboard oder extern betriebe-nen Diagnosegerät. Mit entspre-chender SAE J 1587 Schnittstelle.Das ABS der D-Version sendet einSignal mit einer Aktualisierungsratevon 500 ms. Fehler werden überSAE J 1587 automatisch ohneNachfrage gesendet.

Konfiguration bei einer SAE J1939-VersionWerden über die SAE J 1939-Schnittstelle Signale gesendet, er-kennt das elektronische Steuergerätdie Systemkonfiguration, die dannwährend jeder Einschaltphase über-prüft wird. Die Verbindung zu einemProportionalventil wird automatischerfaßt. Ohne Parametrierung desGeschwindigkeitsgrenzwertes wirdein angeschlossenes Proportional-

ventil ohne Differentialbremsventilals Fehler erkannt. Das Differential-bremsventil ohne eine der o. g.Schnittstellen ist ebenfalls ein Feh-lerzustand.

Das Differentialbremsventil in Ver-bindung mit einer der oben genann-ten Schnittstellen legt den Parame-ter (gespeichertes System) „ASR zu-gelassen“ fest. Wenn der Ausgangdes Differentialbremsventils eineelektrische Last erkennt, setzt er denParameter (gespeichertes System)„Suche nach Kabelbrüchen aktiv“.

Jedes Gerät wird automatisch erfaßtund dem überwachten System hinzu-gefügt. Nur gültige ASR-Systemewerden abgespeichert.Das Retarder-Relais wird immer ab-gespeichert. Eine ASR ohne Diffe-rentialbremsfunktion (nur Motorrege-lung) erfordert eine besondere Para-metrierung.Gleiches gilt für die Simulation derDifferentialsperre (Differentialbrems-funktion ohne Motorregelung).

191

20 1

Weitere KomponentenABS-D5.

Ersa

gewünschtes Systemim Fahrzeug.

Motor / RSchnitts

ABS unterbro

ABS + SAE J1922 unterbro

ABS + SAE J1939 unterbro

ABS + DIF + SAE J1922 unterbro

ABS + DIF + SAE J1939 unterbro

ABS + DIF + SAE J1922 angesch

ABS + DIF + SAE J1939 angesch

DBR RELAIS (Retarder) DBR La

Hinweis:

SAE J 1587-VersionenDie Standard-ABS-Version für dasSAE-Diagnosesystem nach SAE J1587 ist derzeit erhältlich mit denMotorschnittstellen nach

o SAE J 1922 Schnittstellenversi-on oder

o SAE J 1939 (CAS) Schnittstel-lenversion

in 12 bzw. 24 Volt-Ausführung.

Wird das ABS-Steuergerät bei ei-nem Fahrzeug ohne ASR getauscht,sind folgende Hinweise zu berück-sichtigen:

Interface Regelung / Funktion

ABS

ohne

DBR RELAIS Dauerbremse an / aus

SAE J1922SAE J1587

– Regelung Retarder-Moment– Status-Botschaft

(Armaturenbrett)

SAE J1939 (CAN)

– Regelung Retarder-Moment– Radgeschwindigkeits-

Botschaft– Status-Botschaft

(Armaturenbrett)

ABS+ASR (ATC)

DIF + SAE J1922 zusätzliche Differentialbrems- und Motor-Regelung

DIF + SAE J1939(CAN)

siehe oben

WABCO

tzteil bei Fzg. mit

etarder telle

DIFF Bremse Erken-nung

Bemerkungen

chen unterbrochen 1) erlaubt

chen unterbrochen 2) 1) akzeptiert (ABS). Schnittstelle wird gespeichert, wenn sie mal erkannt.

chen unterbrochen 2) 1) akzeptiert (ABS). Schnittstelle wird gespeichert, wenn sie mal erkannt.

chen angeschlossen Fehler 3)

chen angeschlossen Fehler 3)

lossen unterbrochen akzeptiert (ABS + SAE J1922)

lossen unterbrochen akzeptiert (ABS + SAE J1939)

st unterbrochen 4) Speicherung der Last falls mal er-kannt, unabhängig von ASR

1) Glühfadentest, ASR-L leuchtet kürzer als ABS:kein ASR

2) Kabelbruch-Erkennung, wenn Schnitttstelle /Last zuvor erkannt worden ist.

3) ASR Konfiguration.

4) Dauerbrems Relais (DBR) Kabelbruch, fallsRelais zuvor erkannt worden ist.

21WABCO1

Weitere Komponenten ABS-D 5.Ersatzteil bei Fzg. mit

gewünschtes System im Fahrzeug.

Motor / Retarder Schnittstelle

DIFF Bremse Erken-nung

Bemerkungen

ABS (v-Grenz = 160) unterbrochen unterbrochen 1) erlaubt

ABS + SAE J1939 unterbrochen unterbrochen 2) 4) akzeptiert (ABS). Schnittstelle wird gespeichert, wenn sie mal erkannt wurde.

ABS + PWM in / outv-Grenz < 160 km/h

unterbrochen unterbrochen 5) 4) akzeptiert (ABS). Schnittstelle wird gespeichert, wenn sie mal erkannt wurde.

ABS + PWM in / outv-Grenz = 160 km/h

unterbrochen unterbrochen 4) erkannte PWM-Schnittstelle wird

nicht gespeichert, aber 4)

ABS + GBPROP < 160 km/h unterbrochen unterbrochen Fehler 3) 1) Band-Ende/Service

ABS + DIF + SAE J1939 unterbrochen Fehler 4).

ABS + DIF + PWM in / out unterbrochen Fehler 4) unabhängig von v-Grenz

ABS + DIF + GBPROP

v-Grenz < 160 km/hunterbrochen Fehler 3)

ABS + DIF + GBPROP

v-Grenz = 160 km/hunterbrochen Fehler 4)

ABS + DIF + SAE J1939 unterbrochen akzeptiert (ABS+SAE J1939)

ABS + DIF + PWM in / outv-Grenz < 160 km/h

unterbrochen akzeptiert (ABS + PWM in / out)

ABS + DIF + PWM in / outv-Grenz = 160 km/h

unterbrochen Fehler 4)

ABS + DIF + GBPROP

v-Grenz < 160 km/hunterbrochen akzeptiert (ABS + SL)

ABS + DIF + GBPROP

v-Grenz = 160 km/hunterbrochen Fehler 4) v-Grenz-Parametrierung notwendig

STANDARD WABCO Auslieferung von V Grenz = 160 km/h (siehe Elektronik-Produkt Spezifikation).

DBR RELAIS (Retarder) DBR Last unter-brochen

5) Speicherung der Last falls mal er-kannt, unabhängig von ASR

Hinweis: 1) Glühfadentest, ASR-L leuchtet kürzer alsABS : kein ASR

2) Kabelbruch-Erkennung, wenn Schnittstellezuvor erkannt worden ist.

3) Kabelbruch

4) ASR Konfiguration

5) Dauerbrems Relais (DBR) Kabelbruch,falls Relais zuvor erkannt worden ist.

22 1

Weitere KomponentenABS-D5.5.4 Diagnosefunktionen

5.4.2 Automatische LöschungFehlerkennzeichnungFehlerauslesung

5.4.1 Organisation des Fehlerspeichers

Ermittelte Fehler werden sofort in ei-nem nichtflüchtigen Speicher ge-speichert.

Systemreaktionen hängen ab vonden ermittelten Fehlern. Eine selek-tive Abschaltung wird bis „Zündung

ein“ nicht verändert. Fehler, die sichauf eine Schnittstelle beziehen, wer-den gelöscht, wenn der Datenaus-tausch über die Schnittstelle wiedermöglich ist.

Der Fehlerspeicherbereich des EE-PROM besteht aus 16 Fehleradres-sen. Es wird wie ein Stapel benutzt.Wenn mit einem leeren EEPROMbegonnen wird, wird der erste Fehlerin der ersten Adresse gespeichert,der zweite in der zweiten Adresseusw. Gleichartige Fehler benötigenkeine neue Adresse, sie erhöhen diejeweiligen Zähler. Bis zur Adresse 8können verschiedene Fehler dersel-ben Komponente (SID) gespeichertwerden.

Um zu verhindern, daß eine oderzwei fehlerhafte Komponenten dengesamten Bereich des Fehlerspei-chers füllen, ist die Fehlerspeiche-

rung in den Adressen 9 bis 16 verän-dert. In diesem Bereich darf nur einFehler pro Komponente gespeichertwerden. Jede Fehleradresse hat au-ßerdem einen Zeitzähler, der in dieAusgangsstellung zurückgeht, wenndie Fehleradresse gesetzt wird.Wenn alle Adressen besetzt sind,wird ein neuer Fehler unter derAdresse gespeichert, bei welcherder zugehörige Zeitzähler den höch-sten Wert hat (längste Zeit ohneWiederholung). Informationen derletzten 4 Adressen werden unab-hängig von der Fehlerwiederholunggespeichert.

Ein gespeicherter Fehler wird auto-matisch gelöscht, wenn diese Kom-ponente für 250 h ohne neue Fehler-erkennung bleibt (Auflösung 1 h).

Vorteile der automatischen Lö-schung:

o Der Fehlerspeicher ist ohne In-halt, wenn Fehler, die währendder Fahrzeugproduktion oderwährend der Wartung entstan-den, nicht gelöscht wurden (ob-wohl WABCO empfiehlt, amBandende den Fehlerspeicherzu löschen).

Fehler kennzeichnende NummernFehler kennzeichnende Nummernwerden in Übereinstimmung mitSAE J 1587 verwendet, welche die

Nummer der Komponenten standar-disiert, die zu einem System gehö-ren (SID engl. Subsystem Identifierentspricht Identifizierung des Unter-systems), eine weitere Nummer vor-sieht für verschiedene Fehlerarten(FMI engl. Fault Mode Identifier ent-spricht Identifizierung der Fehlerart).Die Anzahl der Fehlerhäufigkeit wirdebenfalls gespeichert und kann überDiagnose ausgegeben werden.

FehlerauslesungÜber Diagnosehilfsmittel könnenFehlerinformationen ausgelesenund gelöscht werden. Der Zeitzählerfür die automatische Löschung kannausgelesen und zurückgesetzt wer-den.

WABCO

WABCO

Weitere Komponenten ABS-D 5.5.4.3 Funktionsprüfung

per Diagnose

5.4.4 Blinkcode

Indem nur ein Modulator per Diagno-se angesteuert wird und die entspre-chende Bremskraft oder -druck ge-messen wird, kann Vertauschung imBereich der Ventile und Undichtig-keit eines Einlaßventiles erkanntwerden. Auslaßventil- Undichtigkei-ten können wie jede andere Leckagedes Bremssystems erkannt werden.

Das elektronische Steuergerät istnicht in der Lage, zwischen 12 V und24 V Relais bzw. Modulatorspulenzu unterscheiden. Ihr Widerstandhängt von der tatsächlichen Tempe-ratur ab. Die max. Toleranz bei 12 V-Komponenten mit max. Temperaturund min. Toleranz von 24-Volt-Kom-ponenten mit max. Temperatur bei- 40 °C können die gleichen abgele-senen Werte ergeben. Eine inte-grierte Widerstandsberechnungmüßte auch den großen Span-nungsbereich berücksichtigen.

WABCO empfiehlt, diese Kompo-nenten und den Widerstand derSensorisolierung zumindest wäh-rend der Fahrzeugproduktion zumessen (Kabine, Achsen).

Indem nur ein Rad gedreht und dieRadgeschwindigkeit ausgelesenwird, kann die korrekte Anordnungder Sensoren überprüft werden.

Die Planlaufabweichung des Polra-des und der Luftspalt zwischen Sen-sor und Polrad können errechnetwerden, indem die Analogwerte derminimalen und maximalen Span-nung des Sensors ausgelesen wer-den. Dazu ist es notwendig, das Radmit einer konstanten niedrigen Ge-schwindigkeit zu drehen und dieGröße des Polrades zu kennen.

Die Ausgangsspannung des Sen-sors hängt vom Luftspalt und derGröße des Polrades ab. Die in daselektronische Steuergerät integrierteÜberwachung berücksichtigt vergrö-ßerten Luftspalt in Verbindung mitgeringen Polradgrößen. Währendder Produktion sollte der Luftspaltzwischen Sensor und Polrad optimaleingestellt werden. WABCO bietetverschiedene Geräte zur Unterstüt-zung der Endmontagen-Prüfungenan.

Um den Blinkcode zu aktivieren,muß die Warnlampe bzw. die ASRLampe durch einen Tast-Schalter -Taster genannt - für eine bestimmteZeit auf Masse gelegt werden. Wel-che Lampe verwendet wird, ist ab-hängig vom Elektronik Typ bzw. vondessen Parametrierung. Durch dieDauer der Tasterbetätigung be-stimmt man den Modus. Nach demLoslassen des Tasters leuchtet dieLampe für weitere 0,5 sec als Bestä-tigung, daß der Taster erkannt unddie Blinkcode-Reizung durch dieElektronik akzeptiert wurde. Electronic Control Unit = ECU.

Wenn ein Fehler erkannt wird oderdie Lampe länger als 6,3 sec aufMasse gezogen wird, wird der Blink-

code beendet. Wird Blinkcode (überdie Warnlampe) länger als 15 secgereizt, kann ein Warnlampen-Feh-ler erkannt werden.

Kontrolleinrichtungen, die alle Arma-turenbrett-Lampen auf Masse zie-hen, aktivieren den Blinkcode. BeiABS-Elektroniken für solche Fahr-zeuge ist der Blinkcode üblicherwei-se gesperrt.

231

24 1

Weitere KomponentenABS-D5.

5.4.4.1 System Modus, Löschen Gespei-cherter Fehler:

DIAGNOSE MODUS:Um den Diagnose-Modus zu aktivie-

ren muß der Taster für 0.5 sec. bis3.0 sec. betätigt werden.

FC: Fehlercode // 1 bis 8 // a: ersterTeil; b: zweiter Teil siehe BlinkcodeListe, Seite 27FC1 wird ständig wiederholt, wennder Fehler nach Einschalten derElektronik erkannt wurde.

Wenn ein Fehler in der momentanen„Zündung ein“ Phase erkannt wird(aktueller Fehler), wird dieser ausge-blinkt. Wurden in dieser Phase meh-rere Fehler erkannt, wird nur derletzte ausgeblinkt. Um Blinkcode zu

beenden, muß die Zündung aus undwieder eingeschaltet werden oderdas Fahrzeug muß anfahren (ge-messene Geschwindigkeit an mehrals einer Achse).

Wenn kein aktueller Fehler erkanntwurde, wird der zuletzt erkannte zu-erst ausgeblinkt. Die weiteren zei-gen ggf. nicht die Fehler-Reihenfol-ge an. Der Blinkzyklus endet, wennder letzte gespeicherte Fehler aus-geblinkt wurde.

FC: Fehlercode // 1 bis 8 // a: ersterTeil; b: zweiter Teil siehe Blinkcode

Liste, Seite XX

Blinkcode Zeiten:

System Modus ist aktiviert, wenn derTaster für die 3 bis 6.3 sec betätigtwurde. Alle gespeicherten Fehlerwerden nur dann gelöscht, wennkein aktueller Fehler vorhanden ist.Um Blinkcode zu beenden, muß dieZündung aus und wieder einge-schaltet werden oder das Fahrzeug

muß anfahren (gemessene Ge-schwindigkeit an mehr als einer Ach-se).System Code (eine Zahl) repräsen-tiert das von der Elektronik erwarteteSystem und sollte zur Prüfung derrichtigen Elektronik-Version genutztwerden.

WABCO

WABCO

Weitere Komponenten ABS-D 5.

Nach Aktivierung des System-Mo-dus wird ASR gesperrt damit aufRollenprüfständen ASR-Fehler ver-hindert werden und höhere Ge-schwindigkeitsunterschiede zwi-schen Antriebs- und Lenkachse er-möglicht werden. Bei Elektronikenmit Blinkcode-Reizung über dieWarnlampe leuchtet die ASR Lam-pe, um die ASR-Sperrung anzuzei-gen.

Zwei Sekunden nach Aktivierungdes System-Modus sind weitereFunktionen möglich:

1. ASR Motor-Regelung kann ge-prüft werden durch zusätzlichezwei Tasterbetätigungen von >0.5 sec [ASR reduziert das Mo-tormoment für 10 sec.].

2. Erkannte ASR- bzw. Retarder-System kann zurückgesetzt wer-den (Rekonfiguration) durch drei-malige Tasterbetätigung von >0.5 sec. (das Fehlen von Kompo-nente wird bestätigt). Rekonfigu-ration wird durch vier kurzeBlinkpluse bestätigt.

Ohne aktuelle Fehler: LÖSCHENALLER GESPEICHERTER FEH-LER

Das Löschen wird durch 8 kurzeBlinkpulse bestätigt, anschließendwird das System ausgeblinkt.

Mit aktuellem Fehler:wie „ohne aktueller Fehler“, „LÖ-SCHEN ALLER GESPEICHERTER

FEHLER“ ist nicht möglich.

251

Systems:

1 X 6S/6M (6x2 ASR)

2 X 4S/4M

3 X 4S/3M (MAR vorn)

4 X 6S/6M

5 X 6S/6M (6x4 ASR)

26 1

Weitere KomponentenABS-D5.5.4.4.2 Funktionstest Motor-

Regelung:

5.4.4.3 Rekonfiguration:

Nach zwei zusätzlichen Tasterbetäti-gungen regelt die ABS/ASR Elektro-nik den Motor für 10 sec auf Leerlaufab. Der Taster muß zweimal längerals 0,5 sec betätigt werden, die Pau-se muß kleiner als 3 sec sein.

Die 10 sec. Zeit startet 3 sec. nachder letzten Betätigung. Gleichzeitigbeginnt das Ausblinken des Sy-stems.

o Die Elektronik ändert ihreGrundeinstellung (ohne ASR) inABS/ASR wenn ein Differential-bremsventil und eine Motorre-gelungsmöglichkleit erkanntwurde.

o Eine einmal erkannte SAEJ1939 (CAN) Schnittstelle ohneein Differentialbremsventil wirdals erweiterte ABS Komponenteüberwacht.

o Ein einmal erkanntes Dauer-brems-Relais (DBR Ausgang)oder empfangene Retarder-Bot-schaft von der SAE J1939Schnittstelle (Abhängig von Pa-rametrierung) werden ebenfallsgespeichert und überwacht.

Ohne Rekonfiguration kann eineElektronik mit erweiterter Überwa-chung nicht in einem Fahrzeug ver-wendet werden, das diese Kompo-nenten nicht hat. Außer mit Diagno-segeräten ist das Rekonfigurierenauch durch Blinkcode möglich.

Um unbeabsichtigtes Rekonfigurie-ren zu vermeiden muß diese Funkti-on durch dreimalige Tasterbetäti-gung bestätigt werden, wie es zuvorfür den Funktionstest der Motorrege-lung beschrieben wurde. Bevor derSystemcode ausgeblinkt wird, be-stätigen 4 kurze Blinkpulse die Än-derung der Parameter.

Die Dauer des ASR Glühfadentestszeigt, ob ASR konfiguriert ist, ohneASR: 1,5 sec. ; mit ASR 3 sec. (wieWarnlampe).

WABCO

WABCO

ABS-D 5.Weitere Komponenten

5.4.4.4 Blinkcode Liste

Rollenprüfstand-FunktionBei einigen Rollenprüfständen ist esnotwendig, ASR zu sperren, um hö-here Geschwindigkeitsunterschiedezwischen Antriebsachse und Lenk-achse zu erlauben. Durch Aktivie-rung des System Modus wird ASRunwirksam. Bei Blinkcode über dieWarnlampe zeigt die leuchtendeASR Lampe die Sperrung an.

Um gefährliche Situationen durchBremskraft nach Zündung aus/einzu vermeiden, wird ASR gesperrt,solange nach dem Einschalten einGeschwindigkeitsunterschied vor-liegt. Die ASR Lampe leuchtet unterdiesen Umständen.

Bei Fahrzeugen Ohne ASR werdeneinige Fehlererkennungen gesperrt.

271

Erster Teil des Fehlercode(FC. a)

Zweiter Teil des Fehlercode(FC. b)

1 KEINE FEHLER 1 KEINE FEHLER

2 ABS MODULATOR3 SENSOR LUFTSPALT4 SENSOR Kurzschluß/

Unterbrechung5 SENSOR gestört / Reifengröße6 SENSOR POLRAD

1 VORN RECHTS2 VORN LINKS3 HINTEN RECHTS

4 HINTEN LINKS5 ACHSE RECHTS6 ACHSE LINKS

7 SYSTEM FUNKTION 1 DATEN VERBINDUNG2 ASR VENTIL3 DAUERBREMS-RELAIS4 WARNLAMPE5 ASR KONFIGURATION6 ASR PROP/DIF LOCK/

STOP VENTIL

8 ECU 1 UNTERSPANNUNG2 ÜBERSPANNUNG3 INTERNER FEHLER4 KONFIGURATIONS FEHLER5 MASSE-VERBINDUNG

28 WABCO

ABS-D5. Weitere Komponenten

1

Fehlercode R

eparaturhinweise

2 . nPrüfe Modulatorkabel. Einlaß (EV) oder Auslaß (AV) oder gemeinsames Kabel ist ständig oder zeitweise unterbrochen, bzw. nach Masse oder Plus kurzge-schlossen.

3 . n

Amplitude des Sensorsignales ist zu niedrig. Prüfe Radlagerspiel, Taumelschlag, drücke den Sensor weiter rein. Prüfe die Sensorleitungen und Steckverbindun-gen auf Wackelkontakte. Weiterer möglicher Grund: ein Gang war auf glatter Fahrbahn eingelegt, dadurch lief ein Antriebsrad für 16 Sekunden im Schlupf.

4 . nPrüfe Sensorkabel. Unterbrechung, Kurzschluß nach Plus oder Masse oder zwi-schen den Kabeln IG/IGM wurde erkannt.

5 . nPrüfe Sensorkabel und Stecker auf Wackelkontakte. Prüfe, ob das Polrad beschädigt ist. Prüfe, ob Vertauschungsfehler mit anderem Sensor vorliegt.Reifen oder Zähnezahlen des Polrades sind unterschiedlich.

6 - n

Prüfe, ob Polrad beschädigt ist, Zähne fehlen. Prüfe Taumelschlag. Prüfe mit WABCO Sensor Probe. Ersetze ggf. das Polrad. Wenn zusätzlich Luftspaltfehler gespeichert sind, korrigiere den Luftspalt (Rein-drücken des Sensor).

7 -1

ECU mit PROP: Prüfe Kabel und Tachosignal. C3/B7 Signal Kalibrierung, prüfe Reifengrößen. Gangschalter zeigt "Neutral" oder wurde manipuliert.

Elektronische Motorregelung: Prüfe Schnittstellenverkabelung bzw. andere ECU's.Hoher Schlupf / Rollenprüfstand? Eine Achse war viel schneller als andere?

7 -2Prüfe Kabel. Ausgang ist unterbrochen oder nach Masse bzw. Batteriespannung kurzgeschlossen.

7 -3

Prüfe Kabel. Ausgang ist unterbrochen oder nach Masse bzw. Batteriespannung kurzgeschlossen.ECU mit SAE J1922 bzw. SAE J1939: Prüfe andere Elektroniken. Keine Kom-munikation über Schnittstelle.

7 -4Prüfe Kabel und Glühlampe. Wurde der Blinkcode-Taster länger als 16 s. gedrückt?

7 -5Prüfe Kabel bzw. Parametrierung. Ein Differentialbremsventil wurde erkannt, aber keine Motorregelungsmöglichkeit. Falls "ASR-Selbstlernen" gesperrt ist, wurde Motorregelungsmöglichkeit CAN, PWM, PROP erkannt.

7 -6Prüfe Kabel. Ausgang ist unterbrochen oder nach Masse bzw. Batteriespannung kurzgeschlossen.

8 -1Prüfe Spannungsversorgung und Sicherungen. Die Versorgungsspannung ist zeitweise zu niedrig.

8 -2Prüfe Generator und Batterie. Die Versorgungsspannung war länger als 5 sec zu hoch.

8 -3 Ersetze die ABS (ASR) Elektronik (ECU), wenn der Fehler wiederholt auftritt.

8 -4 Falsche ECU oder ECU falsch parametriert.

8 -5 Prüfe ECU Masse-Leitungen und gemeinsame Ventil-Leitungen EV/AV.

29WABCO

6.1 Einbauhinweise

Einbau ABS-D 6.

6. Einbau Einige Bemerkungen über den Ein-

bau

Das Schaltschema 841 801 277 0,Seite 33 zeigt ein 4S/4M-ABS/ASR-System in einem Fahrzeug mit Fahrt-richtung von rechts nach links.

Der 18-Pin-Stecker ist für die Fahrer-kabinenfunktionen vorgesehen undan Warnleuchte, Stromversorgungetc. angeschlossen.

Die Schaltschematik für 6S/6M ist imAnhang zu finden.

Am 6-Pin-Stecker sind das Magnet-ventil und Sensor der linken Seiteder Vorderachse angeschlossen.

Der 9-Pin-Stecker umfaßt die rechteSeite der Vorderachse, das Signalfür ein Proportionalventil und denC3-Eingang (Tacho).

Der 15-Pin-Stecker verbindet dieHinterachskomponenten inklusivedes ASR-Magnetventils.

Wenn das ABS-Ventil an einen Teildes Stahlrahmens montiert werdensoll, der nicht oberflächenbehandeltwurde, sollten die Löcher zur Befesti-gung des Ventils entgratet und mit ei-nem geeigneten Oberflächenschutzbehandelt sein, um Kontaktkorrosionzu verhindern.

Der Ausgangsanschluß (3) mußnach unten weisen. Ein Abstand vonca. 50 mm zwischen Entlüftung undeinem benachbarten Bauteil mußeingehalten werden, damit der Druckentweichen kann.

In jedem Fall sind die Produktspezifi-kationen der einzelnen Geräte zu be-achten.

Buchse und Sensor müssen mitFett montiert werden.Zulässige Schmiermitteltypen:

Staborags NBU (1 Kg) 830 502 063 4

5 g tube 068 4

Wacker-Chemie 704 016 41 kg Dose

Komplett Set Sensor ... 578 0(Klemmbuchse + Fett)

441 032 921 2

Komplett Set Sensor ... 579 0(Klemmbuchse + Fett)

441 032 922 2

31WABCO

ABS-D 7.

Anhang

2

33WABCO

Schaltschema 841 801 277 0 ABS-D 7.

34 WABCO

Schaltschema 841 801 278 0ABS-D7.

35WABCO

Bremsschema 841 000 401 0 ABS-D 7.

36 WABCO

Bremsschema 841 000 402 0 ABS-D7.

37WABCO

Bremsschema 841 000 403 0 ABS-D 7.

38 WABCO

Kabel für ABS-Magnetregelventil Stecker „DIN Bajonett“

ABS-D7.

39WABCO

Kabel für ABS-MagnetregelventilStecker „M 24x1“

ABS-D 7.

40 WABCO

Kabel für ASR-Ventil Stecker „DIN Bajonett“

ABS-D7.

41WABCO

Kabel für ASR-VentilStecker „M 27x1“

ABS-D 7.

42 WABCO

SensorverlängerungskabelABS-D7.