Aktuelle Entwicklung im Bereich Anhängerbetrieb für PKW
Ein neues Fahrzeug mit der Option Anhängervorrichtung zu konfigurieren oder sein eigenes Fahrzeug mit einer Anhängerkupplung nachzurüsten findet immer mehr Anhänger (Wortspiel beabsichtigt). Ein Anhänger hat schließlich einen hohen praktischen Wert, hilft er doch beim Transport von Möbeln, sperrigen Baumarktartikeln oder Sperrmüll. Zusätzlich verhilft der steigende Einsatz im Freizeitbereich diesem nützlichen Feature zu neuem Glanz. Die Caravan-Branche feiert Verkaufsrekorde und ein Fahrradträger auf der Anhängerkupplung bietet jedem Radfahrer einen deutlich gesteigerten Freizeitwert.
Anhängersteckverbinder: Der Stand der Technik
Im PKW-Sektor hat sich bei allen deutschen Fahrzeugherstellern der 13-poliger Anhängersteckverbinder nach der internationalen Norm ISO 11446 durchgesetzt. Dieser Anhängersteckverbinder läuft im Markt zumeist unter dem Namen „JAEGER-Stecker“. Das liegt unter anderem daran, dass die Firma ERICH JAEGER in den 80er Jahren zusammen mit den Fahrzeugherstellern den alten 7-poligen Steckverbinder als nicht mehr ausreichend erkannt und weiterentwickelt hat. Ergebnis war ein 13-poliges System, das alsbald normiert wurde und als internationaler Standard eine schnelle Marktverbreitung und Nutzung erfahren hat.
Neben dem Anschluss aller Beleuchtungssignalen für die Anhängerbeleuchtung enthält die Steckdose auch zwei unabhängige Stromversorgungskreise für den Anhänger bereit, um beispielsweise einen Kühlschrank im Caravan zu betreiben.
Neue Möglichkeiten für den Anhängerbetrieb: Lösungen der Fahrzeughersteller
Einige Fahrzeughersteller haben diesen Trend zur Anhängervorrichtung erkannt und bieten ihren Kunden neue Funktionalitäten zur Steigerung des Komforts und der Sicherheit - z.B. Anhänger-Stabilisierungsprogamme, die im PKW-Anhänger-Gespann Pendelbewegungen reduzieren und so die Sicherheit im Fahrbetrieb steigern.
Zur Komfortsteigerung tragen die Rückfahrkameras im Auto bei. In Verbindung mit einen Zoom auf die Anhängerkupplung zeigt der Bordbildschirm die Kupplung inklusive einer vom Lenkeinschlag abhängigen Andockline an. Das erleichtert es dem Fahrer, den Anhänger mit der Anhängerkupplung anzuvisieren.
Einen weiteren Komfortgewinn versprechen auch Anhänger-Assistenten, die dem Fahrer das Rangieren und Rückwärtsfahren über einen Joystick vereinfachen. Damit wird auch Fahrern, die nur selten einen Anhänger steuern, das komplexe Umdenken beim Rückwärtsfahren mit Anhänger abgenommen.
Der nächste Schritt: Die Anhängersteckdose zur Videoübertragung
Wie lassen sich Sicherheit und Komfort weiter steigern? Die Fahrzeughersteller haben alle Möglichkeiten ausgeschöpft, die bei der Fahrzeugentwicklung ohne eine direkte Kommunikation mit dem Anhänger möglich sind. Eine zukunftsorientierte Weiterentwicklung ist nur noch möglich, wenn man den Anhänger mit Peripheriegeräten und smarten Anwendungen ausstattet. Das erfordert jedoch eine sichere Datenkommunikation zwischen Zugfahrzeug und Anhänger.
ERICH JAEGER entwickelt mit Fahrzeughersteller die Norm SAE J3008
ERICH JAEGER war eines der ersten Unternehmen, das dieser Idee konsequent nachging. In Kooperation mit einem amerikanischen Autobauer machte sich der Automobilzulieferer an die technische Umsetzung und die Entwicklung einer neuen Steckverbindung - zuerst für den amerikanischen Markt. Das Ergebnis der Zusammenarbeit war eine neue Anhängersteckdose mitsamt Stecker, die zur SAE-Norm J3008 (05-2017) erhoben und nach USCAR-2 geprüft wurde. Seitdem hat diese in den USA eine starke Verbreitung erfahren.
Der Grund für die anfängliche Konzentration auf die USA liegt darin begründet, dass hier die Rahmenbedingungen andere sind als z.B. in Europa: Wie auch in Europa existiert in den USA zwar ein Steckverbinder-System für die Lichtfunktionen. Im Unterschied jedoch zu Europa sind für neue Fahrzeuge in den USA Rückfahrkameras zur Pflicht erhoben worden, um bei Rückwärtsfahrten einen Einblick hinter das Fahrzeug zu ermöglichen. In einem Land, in dem die Anhänger größer und schwerer sind als auf europäischen Straßen, liegt es daher nahe, dem Fahrer auch sicheren einen Blick hinter das gesamte Gespann aus Fahrzeug und Anhänger zu bieten.
| Kontakt Nr. | Funktion |
|---|---|
| 1 | Versorgungsleitung |
| 2 | CAN Datenbus + (CAN-H) |
| 3 | CAN Datenbus - (CAN-L) |
| 4 | Periphere Sensorschnittstelle + (PSI5) |
| 5 | Periphere Sensorschnittstelle - (PSI5) |
| 6 | Masse |
| 7 | Bremse |
| 8 | Videosignal Masse/Schirm |
| 9 | Videosignal + |
| 10 | Videosignal - |
| 11 | frei für zukünftige Anwendungen |
| 12 | frei für zukünftige Anwendungen |
Neue Funktionen, neue Produkte
Bei der Entwicklung des Steckverbinders stand zunächst die Videoübertragung der Ereignisse hinter dem Anhänger im Vordergrund. Im Laufe der der Normierungsarbeit kam jedoch auch der Anspruch auf, weitere Technologien für eine offene Kommunikation zwischen Fahrzeug und Anhänger zu integrieren; damit sollte auf mögliche zukünftige Funktionalitäten vorgegriffen werden:
Für die einfache analoge Videoübertragung stehen in der neuen Steckverbindung drei Pins bereit. Ist eine Kamera am Anhänger installiert, ermöglicht sie dem Fahrer somit einen Einblick in den Anhänger, zum Beispiel bei Pferdetransporten, oder auf das Geschehen hinter den Anhänger.
Für die Kontaktpins 2 und 3 der neuen Steckverbindung spezifizierte ERICH JAEGER die CAN-Datenbussignale CAN-H und CAN-L. Das ermöglicht eine Kommunikation zwischen Fahrzeug und Anhänger über das Protokoll J1939 mit einer Datenrate von 250Kbit/s.
Dadurch sind folgende Funktionen möglich:
- Reifenzustandskontrolle
- Reifendruck
- Bremsverschleiß
- Lichtsignale
Eine weitere sichere Schnittstelle in der neuen Anhängersteckdose ist die integrierte PSI5- Schnittstelle (PSI5=Peripheral Sensor Interface 5). Ursprünglich für die sichere Kommunikation in Airbag-Systemen entwickelt, können die Sensoren über zwei verdrillte Kabel mit bis zu 189 kbit/s mit einer ECU (Electronic Control Unit) kommunizieren.
Diese Schnittstelle ermöglicht eine Integration weiterer Sensoren für Fahrerassistenzsysteme - zum Beispiel zum autonomen Fahren.
Neue eigenständige Anhängersteckdose von ERICH JAEGER
Nach der erfolgreichen Markteinführung der neuen Anhängersteckdose in den USA hat ERICH JAEGER die Steckdose auch für weitere Anwendungen - auch in Europa - ins Produktprogramm aufgenommen. Während in den USA die 12-polige Steckdose nur in Kombination mit der 7-poligen Steckverbindung nach SAE J2863 verfügbar war, haben die Ingenieure des Unternehmen nun auch eine 12-polige Einzelvariante entwickelt. Auch diese Variante entspricht den anspruchsvollen Anforderungen des USCAR in Bezug auf Wasserdichtheit. Dabei ist auch bordnetzseitig ein wasserdichter Anschlussstecker verfügbar.
Technische Spezifikationen
- 12A/Kanal bei 12V Nennspannung
- Extreme Robustheit und Zuverlässigkeit in sehr rauer Betriebsumgebung von -40°C bis +85°C
- Höchste Anforderungen an Wasserdichtheit (IPX9K, IPX7)
- Hohe Steckzyklenanzahl über den gesamten Lebenszyklus garantiert eine lange Lebensdauer der Steckdose
- Einfaches Plug and Play (gerade Steckrichtung)
- Gedichtete rückwärtige Steckverbindung zur Kabelbaumanbindung
Besonderheiten der Europäischen Fahrzeugindustrie
Mit der neuen Anhängersteckverbindung nach SAE J3008 ist die US-Fahrzeugindustrie hinsichtlich neuer Funktionsmerkmale zur Steigerung von Sicherheit und Komfort vorrangegangen.
Oft lassen sich deutsche oder europäische Lösungen nicht in den US-Wirtschaftsraum übertragen und umgekehrt.
Die Ziele sind aber identisch:
- Integration in ein System, das auch den höchsten Sicherheitsanforderungen von automatisierten Fahrfunktionen mit einer Sicherheitstufe nach ASIL (Automotive Safetry Integrity Level) entspricht
- Rückwärtskompatibilität
Eine eigenständige technische Lösung und Realisierung für Europa ist mittels einer neuen Steckverbindung möglich. Jedoch besteht die Gefahr, dass einem zweiter Steckverbinder neben dem 13-poligen Standard „Jaeger-Stecksystem“ die Akzeptanz der Nutzer fehlen könnte. Zudem benötigt eine zweite Anhängersteckdose natürlich auch zusätzlichen Einbauraum. Dessen Bereitstellung mag manchen Automobilhersteller vor ein Problem stellen. Einer schnelle Markteinführung eines Steckverbinders, der mit den aktuellen Steckbildern nicht kompatibel ist, ist also eher unwahrscheinlich. Um die Akzeptanz zu steigern und eine Markteinführung zu beschleunigen, sollte also auf Kompatibilität zu den älteren Pkws und Anhängern geachtet werden.
Lösungen für neue Anhängersteckverbinder
Technologisch erfüllt ein Hybridsteckverbinder die Anforderungen nach einer kompatiblen und einfach anzuwendenden Anhängersteckdose für Videoübertragung. Die Vorgehensweise hier ist eine neue Ethernet-Schnittstelle nach dem Automotive Ethernet Standard 1000BASE-T1 in konventionelle Kontaktsysteme zu integrieren.
Mit dem neuen Anhängersteckverbinder nach SAE J3008 erfüllt Erich Jaeger alle Anforderungen an die zukünftige Steckverbindung für den amerikanischen PKW-Markt. Auch ein Einsatz in Europa wäre sofort möglich, stößt aber eventuell auf Hindernisse.
Für eine neue, rein europäische Lösung stellt ERICH JAEGER gern seine Konzepte und Lösungen vor.