CN101044326A - 商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块构成的电－气动的中央单元 - Google Patents

商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块构成的电－气动的中央单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)构成的电－气动的中央单元(1)，其中：各模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)安置在确定的位置上可松开地彼此连接的模块壳体(2、4、6、8)内，在所述壳体上这样设置标准化的气动接头(10、12)和电接头(14)，使得在连接模块壳体(2、4、6、8)时彼此配属的、设置在模块壳体(2、4、6、8)的对置的连接表面(16、17)上的接头(10、12、14)彼此构成直接的电和气动的连接。

Description

商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块构成的电-气动的中央单元
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块构成的电-气动的中央单元。这样的中央单元由DE 199 07 667 C1已知。
背景技术
当今现在的商用车辆的气动装备包括多个电和/或气动部件，所述部件被供给压力空气并且具有电子控制装置。大部分部件实现为一些单个的装置，所述装置可以体现相互连接不同的装备程度和装备组合。但是在此在每个装置中气动线路和配件必须被分别供给压力空气。另外许多这些装置具有自己的电子控制器并且分别通过自己的电线供给能量和电信号。另外每个控制器必须分别配备用于电压供给装置、过电压保护装置、防接反极性装置、ESD保护装置、CAN接口等的电路，以及具有至少一个带有监视器的微处理器。
另外多个电-气动部件也集成在一个共同的壳体内，使得仅还需要一个控制器和一个气动和电供给装置。但是这种方法的缺点是，根据装备程度的不同情况扩大变形多样性。同时维修费提高，当在其中一个集成的系统中存在故障时必须更换整个装置。
DE 33 27 005 A1描述一种液压的分配器，该分配器由多个彼此连接的单块构成。每个单块具有用于压力管路的和至液体储备的回流管路的连接开口。相邻单块的要彼此连接的连接开口设置在适合的位置上。
发明内容
本发明的目的在于，这样构成用于商用车辆的模块，所述模块能够以尽可能小的管道耗费和连接耗费彼此组合成较大的单元并且另一方面各模块容易的更换是可能的。
该目的按本发明通过权利要求1所述的特征解决。
按本发明建议，商用车辆的电-气动的中央单元由具有电和/或气动部件的模块构成，其中各模块安置在可在确定的位置上松开地彼此连接的模块壳体内，在所述壳体上这样设置标准化的气动和电接头，使得在连接模块壳体时彼此配属的、设置在模块壳体的对置的连接表面上的接头彼此构成直接的电和气动的连接。因为电和气动连接通过各模块的连接自动地产生，例如通过插接和/或接触连接构成，所述连接在模块壳体的相互拼装时彼此嵌接，不需要其他附加的连接线。这提供这种中央单元的极其有利的制造和建立。
在此能够构成连续的气动通道例如气动供给通道，该通道必须还从一侧连接到中央的压力空气源上或者在所述通道中空气处理单元本身构成中央单元的一个集成的模块，和/或接通回路的电线。因为接头直接地处于在运行中彼此固定地连接的模块壳体之间的连接表面上，因此非常廉价的解决方案是可能的。另外通过具有这种标准化的电和气动接头的模块可以产生电-气动中央单元的大量的变形多样性。最后这种中央单元的维修也是很便宜的，因为相应地仅必须更换故障的模块。以这样的方式实现紧凑的中央单元，该中央单元如各模块那样可以手动操作。
为了能够实现电和气动连接，模块壳体必须在确定的位置上彼此连接，彼此配属的电和气动连接是标准化的，即关于相应的能量形式(电或气动)具有同样的连接尺寸并且在安装位置上彼此对准或者彼此对准地接触。同样地模块的连接表面必须这样构成，使得模块在任意的组合中并且优选也在任意次序中可以相互固定并且同时产生导电连接或者压力密封的气动连接。
对于技术人员已知一些结构，所述结构满足要求并且其中一些结构在从属权利要求中描述。
尤其优选地为了将至少两个模块连接在一个模块上，至少一些模块的模块壳体在至少两个不同的连接表面上具有气动和电接头。另外如果至少模块壳体的连接表面平面式地构成，那么中央单元可以由多个在一排中彼此固定的模块构成，然后设置一个盖板用于第一模块和/或最后的模块的连接表面的气动和电接头，该盖板至少封闭气动接头或者提供用于外面的气动和/或电信号的接头。
在此电接头例如包括设置在模块壳体的连接表面上的接触表面和/或可相互插接的插头-插座板，其中通过各模块的电连接构成至少通过中央单元的一部分延伸的能量供给线、信号线和/或数据总线。
同样气动接头优选设置在模块壳体的连接表面上，其中气动连接例如通过气动接头的紧密接触和/或相互插接构成。
模块壳体能够通过拉伸杆柱彼此连接并且具有定心表面。
至少一个模块可以通过空气调节单元构成，该空气调节单元包括一个电子控制器，该电子控制器执行至少一些其他模块的功能逻辑并且通过电连接控制该功能逻辑。至少一个模块可以仅包括一个中央控制器并且仅接通(durchschleifen)气动信号。
另外至少一些模块除了用于构成电的和气动的彼此连接的接头之外具有附加的用于外面的信号的电和/或气动接头。
然后通过至少一些模块的连接构成一条连续的通道例如排气通道，在该通道上可以连接一个外面的共同的消声器。
由多个带有电和/或气动部件的模块构成的中央单元的结构通过本发明的实施例的下面的说明变得清楚。
附图说明
下面描述在附图中的本发明的实施例并且在下面的说明中详细解释。在唯一的附图中显示按优选的实施形式的商用车辆的由带有电和/或气动部件的彼此连接的模块构成的中央单元的透视分解图。
具体实施方式
商用车辆的在图中总体上用1表示电-气动的中央单元由带有电和/或气动部件的彼此分开制成的各模块构成，例如由EAC(电子空气控制)模块、ECPB(电子控制驻车制动)模块、TCM(挂车控制)模块和ELC(电子水平控制)模块构成。
这些模块分别包括对于其功能所必需的促动器，例如电磁阀、必要时附属的控制电路(末极、自振荡二极管等)、传感器例如压力传感器、以及必要时一个用于控制末极、读入传感器和操纵元件以及用于与中央控制器通信的简单的廉价的微处理器。为了避免在服务中损坏，还可以设有一个ESD保护装置。对于5V电压供给装置、过电压保护装置、防接反极性装置(Verpolschutz)、CAN接口等的电路仅一次存在于中央控制器内。
详情如下：
●EAC模块涉及一种用于空气调节的电子控制单元。该EAC模块包括一个限压器、一个多回路保护阀、一个空气干燥器和一个电子控制器，在此也可以采用该控制器用于执行集成到中央单元1内的其他模块的功能逻辑。该模块例如控制制动回路和其他的气动回路的储备压力。另外该模块包括用于能量供给和用于车辆总线(例如CAN J1939)的电插头20和必要时其他的电接头。
●ECPB模块涉及一种用于借助于可电控制的阀控制在弹簧蓄能制动缸内的压力的单元。该ECPB模块通常包括一个控制器，该控制器的功能在此由EAC模块或者其他在下面解释的ECU模块的控制器承担。该ECPB模块包括用于连接其他的ECPB部件例如一个驻车制动器操纵装置和必要时其他的阀块的插头20。
●TCM模块涉及一种电子制动系统(EBS)的部件，该TCM模块用于控制挂车。该TCM模块通常包括一个控制器，该控制器的功能在此由EAC模块或者其他的在下面解释的ECU模块的控制器承担。该TCM模块包括用于连接到电子制动系统(EBS)的控制器上的插头20、用于连接到EBS备用压力上的并且用于与驻车制动(ECPB模块)连接的气动入口10、12。另外存在用于挂车的气动出口。
●ELC模块涉及一种控制电子空气弹簧的单元。该模块包括用于控制空气弹簧的波纹管压力的可电控制的阀以及通常的一个控制器，但是该控制器的功能在此由EAC模块或ECU模块的控制器承担。该ELC模块必要时包括用于连接其他的ELC部件如例如其他的阀块或者遥控的插头以及气动出口10、12。
也可以设置一个在此未显示的ECU(电子控制单元)模块来取代ELC模块，当没有EAC模块时，该ECU模块承担中央单元1的控制器功能。该模块必要时可以包括用于传统的外面的管路的气动入口。另外该模块包括用于能量供给和车辆总线(例如CAN J1939)的插头和必要时其他的电接头。
上述列举并不封闭成使其包括如按本发明的一个优选的实施形式采用的模块。有选择地可以考虑或多或少的模块以及任意其他的在中央单元1内集成的气动和/或电作用的模块。
在可在确定的位置上松开地彼此连接的模块壳体2、4、6、8内安置各模块，在所述壳体上这样设置标准化的气动接头10、12和电接头14，使得在连接模块壳体2、4、6、8时彼此配属的、设置在模块壳体2、4、6、8的对置的连接表面16、17上的接头10、12、14直接地构成电和气动的彼此连接。
尤其优选地各模块构成为矩形的块并且为了将两个模块在两个彼此离开地指向的优选平面式的连接表面16、17上连接在一个模块上而具有气动和电接头10、12、14。
然后中央单元1可以由多个在一排中彼此成整体的模块构成，其中设置盖板18用于最后的模块即ELC模块的连接表面16的气动和电接头10、12、14，该盖板至少封闭气动接头10、12或者提供用于外面的气动和/或电信号的接头。因为在目前的情况下压力空气供给通过第一模块即EAC模块进行，盖板18在此仅用作为封闭。
在气动的接头10、12中可以涉及用于将储备压力供给有关模块的储备接头和/或涉及信号接头，通过所述信号接头气动的控制信号通向有关模块。如果一个模块由于其功能既不需要储备压力又不需要控制信号，那么压力空气仅通过一个存在于该模块内的气动通道朝相邻模块继续引导。在单纯的ECU模块中可以是这种情况，该ECU模块仅“接通”气动压力。
在此电的接头14包括设置在模块壳体2、4、6、8的平面式的连接表面16上的接触表面和/或可彼此插塞的插头和插座板20，其中通过各模块的电连接形成至少通过中央单元的一部分1延伸的能量供给线、信号线和/或数据总线。
同样气动接头10、12优选设置在模块壳体2、4、6、8的平面式的连接表面16、17上，其中气动连接例如通过气动接头10、12的紧密接触和/或相互插接构成并且通过相应的优选电的密封件22在气动接头10、12的嘴部的圆周上实现密封。模块的气动出口例如通过接头19在未与其他模块连接的侧面上引出。主要地至少一些模块除了用于构成彼此电和气动的连接的接头10、12、14之外具有附加的用于外面的信号的电和/或气动接头。模块壳体2、4、6、8也可以具有附加的电接头，例如用于读入特别的操纵单元或者用于控制未包含在中央单元内的装置或模块。
模块壳体2、4、6、8例如通过在此未描述的拉伸杆柱彼此连接，所述拉伸杆柱通过设置在模块壳体2、4、6、8的角部上的通孔24伸出。附加地模块壳体2、4、6、8具有定心表面，通过所述定心表面所述模块壳体能够彼此定向，以保证气动和电接头10、12、14的或者用于拉伸杆柱的通孔24的对准。为了附加地密封，在模块壳体2、4、6、8的连接表面16、17的圆周上设置环绕的密封件26。
在与其他的模块气动地集成的模块中也允许通过在模块的连接表面16、17的确定的位置上的孔直接连接。但是这取决于在布置中的这些模块的次序。为了避免由于在中央单元1内的模块的错误的次序引起不确定的错误功能，在连接表面16、17的相同的位置上不允许设定两个不同的气动信号。
然后通过连接至少一些模块的连接构成一个连续的气动通道例如排气通道，在该通道上可以连接一个外面的共同的消声器。
附图标记列表
1  中央单元
2  模块壳体
4  模块壳体
8  模块壳体
10 气动接头
12 气动接头
14  电接头
16  连接表面
17  连接表面
18  盖板
19  气动接头
20  插座-插头板
22  密封件
24  通孔
26  密封件

Claims (12)

1.商用车辆的由带有电和/或气动部件的模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)构成的电-气动的中央单元(1)，其特征在于：各模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)安置在彼此可在确定的位置上松开地连接的模块壳体(2、4、6、8)内，在所述模块壳体上这样设置标准化的气动接头(10、12)和电接头(14)，使得在连接模块壳体(2、4、6、8)时彼此配属的、设置在模块壳体(2、4、6、8)的对置的连接表面(16、17)上的接头(10、12、14)彼此构成直接的电和气动的连接。
2.按权利要求1所述的电-气动中央单元，其特征在于：为了将至少两个模块连接在一个模块上，至少一些模块(ECPB、TCM、ELC)的模块壳体(2、4、6、8)在至少两个不同的连接表面(16、17)上具有气动和电接头。
3.按权利要求2所述的电-气动的中央单元，其特征在于：至少模块壳体(2、4、6、8)的连接表面(16、17)平面式地构成。
4.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：电接头(14)包括设置在模块壳体(2、4、6、8)的连接表面(16、17)上的接触表面和/或可彼此插接的插头-插座板(20)。
5.按权利要求4所述的电-气动中央单元，其特征在于：通过各模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)的电连接构成至少通过中央单元(1)的一部分延伸的能量供给线、信号线和/或数据总线。
6.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：气动接头(10、12)设置在模块壳体(2、4、6、8)的连接表面(16、17)上并且气动连接通过气动接头(10、12)的紧密接触和/或相互插接构成。
7.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：该中央单元由多个在一排中彼此固定的模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)构成，其中设置一个盖板(18)用于第一模块和/或最后的模块(ELC)的连接表面(16)的气动和电接头，该盖板至少封闭气动接头(10、12)或者提供用于外面的气动和/或电信号的接头。
8.按权利要求6所述的电-气动中央单元，其特征在于：模块壳体(2、4、6、8)通过拉伸杆柱彼此连接并且具有定心表面。
9.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：至少一个模块通过空气调节模块(EAC)构成，该模块包括一个电子控制器，该电子控制器执行至少一些其他模块的功能逻辑并且通过电连接控制该功能逻辑。
10.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：至少一些的模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)除了用于构成电的和气动的彼此连接的接头(10、12、14)之外具有附加的电和/或气动接头(19)。
11.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：通过至少一些模块(EAC、ECPB、TCM、ELC)的连接构成一条连续的通道例如排气通道，在该通道上连接一个外面的共同的消声器。
12.按上述权利要求至少一项所述的电-气动中央单元，其特征在于：至少一个模块包括一个中央控制器并且仅接通气动信号。
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