CN115275440A - 流体管理模块和模块化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体管理模块(1)，尤其是用于机动车辆的流体管理模块，‑具有至少两个功能组件(2)；‑具有至少一个电气控制/调节装置(3)，其包括具有电连接器(5)的电路板(4)，其中电连接器(5)包括：‑至少五个模拟信号输入连接器(6a‑6e)以及至少一个组件现场总线连接器，各自用于电连接到功能组件(2)；‑车辆现场总线连接器，其用于电连接到机动车辆的车辆现场总线；‑其中至少车辆现场总线连接器、车辆现场总线连接器和至少五个模拟信号输入连接器(6a至6e)电连接到控制/调节装置(3)的设置在电路板(4)上的微控制器(15)；‑其中至少两个功能组件(2)中的至少之一电连接到电连接器(5)中的至少之一。

Description

流体管理模块和模块化系统
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车辆进行温度控制的流体管理模块，并且涉及一种模块装置和一种机动车辆，其中的每一个都包括这种流体管理模块。此外，本发明涉及一种模块化系统和一种用于操作这种流体管理模块的方法。
背景技术
在最一般的情况下，所谓的流体管理模块是指在车辆中、尤其是具有电能存储器和电驱动马达的车辆中用于与流体相互作用的装置，该流体用作传输热量的传输介质并且在流体回路中传输该热量。
这种流体管理模块能够例如用作热管理模块，该热管理模块并入到温度控制回路中以便对在温度控制回路中循环的温度控制流体进行温度控制。为此目的，热管理模块或流体管理模块能够包括用于输送温度控制流体的一个或更多个流体泵以及用于控制穿过流体管理模块或温度控制回路的不同流体路径流动的多个阀。在集成在热管理模块中的(本领域技术人员也已知的被称为“冷却器”的)热交换器的帮助下，能够向温度控制流体供应热量或从中提取热量。
在另一种设计中，流体管理模块也能够用作冷管理模块，该冷管理模块作为空调系统的一部分集成在空调系统的能够被制冷剂流过的制冷剂回路中。在该变型中，冷管理模块还能够包括多个可电控阀，但是能够配备有压缩机来代替流体泵，借助于该压缩机不仅能够输送制冷剂，还能够压缩制冷剂。
在又一个变型中，并入在冷却剂回路中的流体管理模块能够用作冷却模块，用于对在冷却剂回路中循环的冷却剂进行所谓的浸没式冷却。
在所述流体管理模块中，通常布置有多个所谓的功能组件(诸如所提到的电流体泵和可电控阀)。
除此之外，多个传感器、尤其是压力传感器和温度传感器通常安装在这样的模块中，生成并提供与模块的当前操作状态相关的传感器数据。
在此，借助合适的控制/调节装置对所述功能组件的电气控制通常被证明是非常复杂的并因此是昂贵的。这种控制/调节装置通常包括设置在壳体中的电路板，在该电路板上至少设置有微控制器和电连接器，微控制器能够经由这些电连接器电连接到流体管理模块的功能组件。通常，微控制器能够经由所谓的LIN总线以数据传输方式与功能组件进行通信。然而，也能够设想到，结构更简单的功能组件(诸如传感器)与微控制器进行通信，并经由模拟信号线将传感器数据传输到该微控制器。由于流体管理模块能够以多种方式使用，因此也存在这种流体管理模块的不同设计；这又意味着控制/调节装置必须针对设置在电路板上的电连接器单独地适配每种设计。然而，这涉及到制造控制/调节装置以及整个流体管理模块的大量额外成本。
发明内容
因此，本发明的目的是为流体管理模块创建考虑了上述问题的改进的或至少替代的实施例。尤其是，创建具有尽可能简单的电气布线结构的流体管理模块，使得减少用于制造这种流体管理模块的组装工作以及成本框架。
根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
因此，本发明的基本思想是提供一种用于流体的流体管理模块，包括具有控制/调节装置的电气功能组件，该控制/调节装置的设置在控制/调节装置的壳体中的电路板配备有电连接器，使得具有电路板的控制/调节装置能够用于流体管理模块的各种设计中。
用于与所述电功能组件相互作用、尤其是用于通过控制/调节装置来控制这些功能组件或用于将信号(尤其是传感器信号)从功能组件传输到控制/调节装置所需的这些电连接器因此能够借助合适的电连接线从电路板中从壳体内部引出至外部，在该外部又能够进行与相应的功能组件的电连接。对比之下，在流体管理模块的某些设计中不需要的这些电连接器(尤其是因为能够连接到控制/调节装置的功能组件的最大数量不存在于该设计中)不需要电气地从壳体引出至外部。该措施使得流体管理模块的不同设计能够使用标准电路板，尤其是关于设置在所述电路板上的电连接器的数量和设计方面，能够在不同设计中统一使用。这导致尤其是根据本发明的流体管理模块的不同设计的开发和制造成本的降低。
根据本发明的(尤其用于机动车辆的)流体管理模块包括(尤其是用于流体的)至少两个功能组件。此外，流体管理模块包括电气控制/调节装置，该电气控制/调节装置又包括具有电连接器的电路板。这些电连接器包括多个、优选至少五个模拟信号输入连接器以及至少一个组件现场总线连接器、尤其是LIN总线连接器或CAN总线连接器-各自用于优选地经由组件现场总线电连接控制/调节装置，该组件现场总线能别优选地能够为LIN总线或CAN总线，其各自具有至少两个功能组件之一。这里的“多个”意味着根据本发明必须存在至少两个模拟信号输入连接器。根据本发明的流体管理模块还包括车辆现场总线连接器、优选CAN总线连接器或LIN总线连接器，用于将控制/调节装置电连接到车辆现场总线、优选机动车辆的CAN线或LIN总线。至少车辆现场总线连接器、组件现场总线连接器和至少五个模拟信号输入连接器电连接到控制/调节装置的设置在电路板上的微控制器。这些电连接器能够通过形成在电路板上的电导体轨道来实现。根据本发明，至少两个功能组件中的至少之一电连接到电连接器中的至少之一。
车辆现场总线连接器和组件现场总线连接器因此能够(彼此独立地)各自优选地形成为CAN总线连接器或LIN总线连接器，这取决于车辆现场总线或组件现场总线是CAN总线还是LIN总线。
实际上，控制/调节装置包括围绕壳体内部的壳体，其中电路板被布置在壳体内部中。在该变型中，电路板的电连接器中的至少之一电气地从壳体内部引出以用于电连接到至少一个功能组件。因此，功能组件能够在壳体外部电连接到电路板。
根据一个有利的进一步改进方案，控制/调节装置包括至少一条电连接线，借助于该电连接线，电连接器中的至少之一从电路板中从壳体内部引出。电连接线能够尤其是由导电材料制成的电缆，优选具有电绝缘护套的电缆。电连接线或电缆能够在一端导电地连接到电路板上相应的连接器，而在另一端导电地连接到存在于壳体外部的壳体连接器。
优选地，至少一个功能组件经由电气地从所述壳体内部引出的电连接器电连接到微控制器。
特别优选地，存在于电路板上的所有电连接器、尤其是信号输入连接器能够电气地从壳体内部引出至外部。因此，能够获得带有微控制器的电路板的最大功能性。
在对此的一个替代变型中，设置在电路板上的至少一个电连接器、尤其是信号输入连接器，未从壳体内部引出，使得微控制器经由该连接不能连接到或未连接到功能组件。在进一步改进方案中，这也能够应用于两个或更多个电连接器。这样，当使用电路板的流体管理模块完全不需要所述电连接器或信号输入连接器来接收来自功能组件的电信号时，能够节省了伴随相应的电连接器从壳体内部引出的材料成本。特别地，不必开发和提供为此目的专门适配的信号输入连接器的数量减少的电路板。相反，开头提到的标准化电路板能够用作控制/调节装置的一部分。
特别实用地，电路板的从壳体内部引出的所有电连接器、尤其是信号输入连接器电连接到流体管理模块的功能组件。这意味着在流体管理模块中使用了所有电连接器、尤其是信号输入连接器。
然而，对此替代地，也能够设想到，设置在电路板上并从壳体内部引出的至少一个电连接器、尤其是信号输入连接器未电连接到功能组件。这使得能够在控制/调节装置中使用开头提到的标准化电路板，而无需在所需连接器或信号输入连接器的数量方面对其进行适配。
根据一个有利的进一步改进方案，能够在电路板上设置至少两个、优选恰好两个组件现场总线连接器。由于通常可借助于组件现场总线控制的功能组件数量是有限的，因此能够通过提供两个或更多个组件现场总线连接器以用于连接相应的组件现场总线来将任意数量的功能组件电连接到设置在电路板上微控制器。在该变型中，能够设想到，第一组件现场总线连接器是LIN总线连接而第二组件现场总线是CAN总线连接器。
根据另一个优选实施例，至少一个功能组件能够包括或者是可电控阀。替代地或附加地，至少一个功能组件包括或者是可控流体泵。替代地或附加地，至少一个功能组件包括温度传感器或者是温度传感器。替代地或附加地，至少一个功能组件包括压力传感器或者是压力传感器。
根据另一个有利的进一步改进方案，流体管理模块能够包括用于承载功能组件和控制/调节装置的组件载体。在该进一步改进方案中，控制/调节装置的壳体可拆卸地或不可拆卸地紧固到功能组件中的至少之一和/或组件载体。在此，壳体的可拆卸紧固借助于至少一个螺钉连接和/或夹持连接和/或锁止连接来实现。替代地或附加地，壳体的不可拆卸紧固借助于至少一个铆钉连接和/或焊接连接和/或熔接连接和/或粘结连接来实现。
此外，本发明涉及一种具模块装置，其有根据本发明的并且分别在上面所引入的第一流体管理模块和至少一个第二流体管理模块。上述根据本发明的热管理模块的优点因此也适用于根据本发明的模块装置。根据本发明，设置在相应的电路板上的相应的流体管理模块的控制/调节装置的电连接器以相同的方式构造。尤其是，借助于根据本发明的模块装置，能够将以相同或不同的方式构造的两个或更多个热管理模块集成在同一流体回路中。然而，显然也能够设想到，将模块装置的至少两个流体管理模块并入到不同的流体回路中。
根据一个优选实施例，第一流体管理模块的第一电路板和至少一个第二流体管理模块的第二电路板以相同的方式构造。因此，降低了模块装置的流体管理模块的制造成本。
优选地，在第一流体管理模块的情况下，各自以相同的方式(即以相同的功能构造)的设置在第一和第二电路板上的电连接器能够电连接到第一流体管理模块的功能组件。相比之下，在第二流体管理模块的情况下，该变型中的所述电连接器未电连接到第二流体管理模块的功能组件。
特别实用地，也能够是，第二流体管理模块的未连接到功能组件的电连接器未电气地从控制/调节装置的电路板中从第二流体管理模块的壳体内部引出。这样，能够节省制造成本。
根据一个有利的进一步改进方案，第一流体管理模块的控制/调节装置能够以数据传输的方式与第二流体管理模块的控制/调节装置进行通信，使得第一流体管理模块的控制/调节装置接管主控制/调节装置的功能，并控制第二流体管理模块的用作子控制/调节装置的控制/调节装置。这样就实现了两个流体管理模块的所谓“主从操作”。这简化了对现有流体管理模块的控制。尤其是，配置成机动车辆的子模块的第二流体管理模块的并行控制能够被省略或者减少其发生。在各种进一步的改进方案中，能够设想到主控制/调节装置还控制两个或更多个如上所述的子控制/调节装置。
本发明还涉及一种具有模块蓄存器的模块化系统，该模块蓄存器包括多个基本模块，这些基本模块各自包括用于流体的至少两个功能组件。在此，各个基本模块在功能组件的类型和/或数量上彼此不同。除此之外，基本模块不包括任何具有壳体和电路板的控制/调节装置。相反，模块化系统包括控制/调节装置，该控制/调节装置包括具有电连接器的电路板。在此，电连接器包括至少五个模拟信号输入连接器和至少一个组件现场总线连接器，这些连接器各自被配备用于经由组件现场总线将控制/调节装置电连接到基本模块中的每一个的功能组件。此外，这些连接器包括用于将控制/调节装置电连接到机动车辆的车辆现场总线的车辆现场总线连接器。利用根据本发明的模块化系统，控制/调节装置被形成为使得其能够与基本模块中的每一个组合，即使得控制/调节装置和所选择的基本模块形成上述根据本发明的流体管理模块。因此，基本模块中的每一个都由(针对所有基本模块以相同的方式构造的)控制/调节装置进行补充以形成根据本发明的流体管理模块。因此，根据本发明的模块化系统允许使用具有设置在壳体中的电路板的控制/调节装置，该电路板关于存在于其上的电连接器、尤其是关于存在于其上的模拟信号输入连接器能够以相同的方式构造并能够安装在和用于根据本发明的流体管理模块的不同设计中。在此，只有那些电连接器或输入连接器必须强制地从外壳内部引出至外部并进行电气布线，在相应的设计中也需要这些电连接器或输入连接器电连接到相应的功能组件。
此外，本发明涉及一种具有电池和/或具有电池/电驱动装置的机动车辆。根据本发明的机动车辆包括用于对电池和/或电池电驱动装置进行温度控制的温度控制回路，其中，温度控制回路包括上述根据本发明的温度控制模块。上述根据本发明的温度控制模块的优点因此也适用于根据本发明的机动车辆。
此外，本发明涉及一种用于操作上面引入的根据本发明的流体管理模块的方法，其中经由组件现场总线、优选经由至少一个LIN总线或CAN总线，至少一个功能组件能够连接到组件现场总线连接器(或LIN总线连接器或CAN总线连接器)，从而以数据传输的方式连接到微控制器。因此，根据本发明的方法的基本思想是将控制/调节装置的微控制器配置为用于控制流体管理模块的功能组件，使得该微控制器能够在两种不同的操作模式下操作，并且使得该微控制器能够在这些操作模式之间切换。在第一操作模式中，从车辆现场总线接收的控制命令不由微控制器进行评估，而是直接传递到组件现场总线以用于控制流体管理模块的功能组件，功能组件连接到该组件现场总线。这使得能够直接从车辆现场总线控制功能组件。在此，微控制器能够准“解释”从车辆现场总线接收的控制命令，使得在组件现场总线上进一步处理这些经过解释的控制命令。然而，在内容方面，从车辆现场总线接收的命令在经由微控制器传递到组件现场总线时在第一操作模式中保持不变。
相比之下，在第二操作模式中，在车辆现场总线上接收的控制命令不像在第一操作模式中那样由微控制器“循环通过”即未经处理地传递，而是由设置在电路板上的微控制器进行处理。在处理从车辆现场总线接收的更高级别的命令的过程中，微控制器能够经由组件现场总线将各个对应命令发送到功能组件。这样，流体管理模块能够在很大程度上独立操作。尤其是，不再需要像在第一操作模式中那样，直接且未经处理地从车辆现场总线向功能组件发送所谓的“低级”命令。仅向微控制器发送启用或改变流体管理模块的特定功能模式或其一个或更多个功能组件的更高级别的命令就足够了，该命令能够尤其涉及多个功能组件的交互。对用于实现这种功能模式所需的功能组件的单独控制在第二操作模式中由控制/调节装置或其微控制器接管。功能组件的这种“模块化”控制简化了经由车辆现场总线对流体管理模块的控制。除此之外，通过提供上述两种操作状态，能够以较高水平的灵活度对流体管理模块进行控制。
利用根据本发明的方法，控制上面所引入的根据本发明的流体管理模块。根据本发明，模块的微控制器能够在第一操作模式和至少一个第二操作模式之间切换。在第一操作模式中，从车辆现场总线接收的控制命令通过微控制器直接传递到组件现场总线以用于控制相关的功能组件并且在此过程中至少在内容方面保持不变。相比之下，在第二操作模式中，从车辆现场总线接收的控制命令最初由微控制器处理成所谓的高级控制命令，这意味着相关功能组件的单独控制由微控制器执行。
根据该方法的一个优选实施例，在至少一个第二操作模式中，作为对从车辆现场总线接收的至少一个更高级别的控制命令的响应，微控制器控制至少一个功能组件、优选多个功能组件。因此不必将多个单独的命令传输到相应的功能组件。相关功能组件的详细控制能够经由微控制器进行或由其实现。因此，能够启用或改变或停用流体管理模块的更高级别的功能模式的更高级别的控制命令能够从车辆现场总线传输到微控制器，在该微控制器中对这些更高级别的控制命令进行处理以用于单独控制各个功能组件。根据流体管理模块的系列，因此能过对安装在流体管理模块中的功能组件的单独控制进行单独适配。与之相比，经由车辆现场总线传输到微控制器的更高级别的命令也能够统一用于不同的系列。这简化了对不同系列的流体管理模块的控制，这些不同系列的流体管理模块能够尤其是在各个功能组件的组成或单独控制方面彼此不同，因为在生成并向微控制器发送更高级别的控制命令时，能够保持忽略来自不同功能组件的流体管理模块的单独组成。
特别优选地，在至少一个第二操作模式中，功能组件不处理由车辆现场总线提供的命令。这支持上述多级方法，其中功能组件不需要与车辆现场总线进行任何直接通信连接。
根据一个有利的进一步改进方案，在至少一个第二操作状态中配备微控制器或对其编程，用于执行流体管理模块的至少一个功能模式、优选两种或更多种功能模式。在该进一步改进方案中，在至少一种功能模式中，至少一个、优选多个功能组件的控制独立于车辆现场总线进行。优选地，能够根据分配给相应功能模式的预先确定的控制策略或调节策略进行控制。根据这种控制策略或调节策略，也能够控制两个或更多个功能部件。显然，也能够将两个或更多个这样的控制策略或调节策略分配给相应的功能模式。
根据另一个有利的进一步改进方案，具有调节变量以及能够在功能组件中进行调整的调整变量的调节回路能够由微控制器在至少一个功能模式中执行。在该进一步改进方案中，至少一个调节变量的设定点值能够附加地以从车辆现场总线到微控制器的更高级别的控制命令提供，并由微控制器控制以设置相应功能组件的可调整变量。因此，在微控制器的帮助下，能够独立地执行对所述功能部件的调节，其中能够在软件方面将对应的调节算法集成在该微控制器中。尤其是不需要经由车辆现场总线对调节算法进行监控。相比之下，能够通过车辆现场总线接收更高级别的命令，这通常与调节回路的实现有关。这也包括已经提到的某个调节变量的变化。
根据一个有利的进一步改进方案，微控制器能够切换到第三操作状态中。在该进一步改进方案中，至少一种功能模式的调整、尤其是从设定的功能模式到另一功能模式的切换在第二操作模式中借助于由微控制器从车辆现场总线接收到的更高级别的控制命令来进行。在第三操作模式中，尤其是在没有从车辆现场总线接收到相应的更高级别的控制命令的情况下，至少一个功能模式的调整、尤其是从设定的功能模式到另一功能模式的切换由微控制器独立进行，尤其是无需从车辆现场总线接收相应的更高级别的控制命令。因此，与第二操作模式相比，第三操作模式使得能够以更大程度的独立性来操作流体管理模块。
根据另一个优选实施例，在至少一个第二操作模式中、尤其是在第二操作模式或第三操作模式中，对功能组件的控制包括由微控制器接收和评估来自功能组件至少之一的传感器信号。
本发明的其他重要特征和优点可从从属权利要求、附图以及通过附图从相关的附图说明中获得。
应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提到的并且仍将在下文中解释的特征不仅可以以所述的相应组合使用，还可以以其他组合或单独使用。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选的实施例，并且在下面的说明中对其进行了详细说明，其中，相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的组件。
分别示意性地示出：
图1以立体图示示出了设计成热管理模块的流体管理模块的一个示例，
图2示出了图1的热管理模块的示意性图示，其中示出了该热管理模块并入在温度控制回路中，
图3示出了图1和图2的热管理模块的电路图状的图示，其示出了包括控制/调节装置的热管理模块的电气布线，
图4示出了控制/调节装置及其电路板的电路图状的图示，其中尤其示出了设置在电路板上的电连接器，
图5以立体图示示出了设计成浸没式冷却模块的流体管理模块的一个示例，
图6示出了图5的浸没式冷却模块的示意性图示，其中示出了该浸没式冷却模块并入在温度控制回路中，
图7示出了图5和图6的浸没式冷却模块的电路图状的图示，其示出了包括ECU的热管理模块的电气布线，
图8是流体管理模块的各种可能的操作模式的简图图示。
具体实施方式
图1以立体图示示出了根据本发明的用于机动车辆的流体管理模块1的一个示例。在图1的示例中，流体管理模块1是热管理模块1a，其能够并入到存在于机动车辆中的温度控制回路31中，如图2中示意性地示出。图3示出了流体管理模块1的电气布线的电路图状的图示。
温度控制流体能够在根据图2的温度控制回路31中循环。除了流体管理模块1或热管理模块1a之外，配备有流体管理模块1或热管理模块1a的机动车辆的-各自借助于温度控制流体F-来进行温度控制的电池32、电驱动器33和电力电子设备34也能够被设置在温度控制回路31中。此外，如图2中的温度控制回路31所示，还能够设置有热交换器35，借助于该热交换器能够向在温度控制回路31中循环的温度控制流体供应热量或从中提取热量。
根据图1、图2和图3，流体管理模块1包括多个功能组件2，这些功能组件能够被设计为可电控的。此外，根据图1的流体管理模块1或热管理模块1a包括用于承载功能组件2的组件载体40。对于相应的功能组件2，组件载体40能够包括合适的机械组件接口。相应的组件接口能够适配相应的功能组件2的相应形状和大小以及功能。相应的功能组件2然后经由相应的组件接口可拆卸地紧固到组件载体40。然而，还能够设想到固定的(即不可拆卸的)紧固。在组件载体40上，能够另外模制紧固接口，经由该紧固接口，组件载体40并因此模块1能够紧固到车辆的车身。
该示例性实施例中的所述功能组件2为冷却器20、膨胀箱(未示出)、四个电控阀21(参见图3)和三个流体泵22，其中图1和图2中仅分别自示出了两个流体泵22。除此之外，模块1包括设计成冷却器20的热交换器和膨胀箱(未示出)。另外的功能组件2能够是示出的两个温度传感器36、两个压力传感器37以及填充式液位传感器38(仅各自示出在图3的电路图状的图示中)，其中这两个温度传感器和这两个压力传感器用于确定温度控制回路中不同位置的温度控制流体的流体温度和流体压力，该填充式液位传感器用于确定膨胀容器(未示出)中温度控制流体的填充液位。
此外，模块1包括用于控制电气功能组件2的电气控制/调节装置3，该电气控制/调节装置能够与功能组件2一样紧固在组件载体40上。控制/调节装置3包括围绕壳体内部9的壳体10。
根据图1和图3的控制/调节装置3包括电路板4(为清楚起见未在图2中示出)。在电路板4上，设置有微控制器15和多个电连接器5以及电连接到微控制器15的多个电连接器5，用于将微控制器15连接到上述功能组件2。为此目的，设置在电路板4上的电连接器5电气地从壳体内部9引出。
电连接器5又包括五个模拟信号输入连接器6a至6e以及组件现场总线连接器，在该示例中该组件现场总线连接器形成为LIN总线连接器7。在该示例的变型中，还提供了不同数量的信号输入连接器(但必须提供多个，即提供至少两个信号输入连接器)。LIN总线连接器7电连接到流体管理模块1的组件现场总线(在该示例中为LIN总线17)，该组件现场总线又以数据传递的方式连接到呈阀21和流体泵22形式的功能组件2。代替LIN总线17，CAN总线也能够用作组件现场总线，其中在这种情况下，CAN总线连接器被设置成组件现场总线连接器。
在图1到3的示例场景中，所有五个模拟信号输入连接器6a到6e分别电连接到相应的功能组件2。在图3的示例中，两个信号输入连接器6a、6b分别电连接到压力传感器37，两个信号输入连接器6c、6b分别电连接到温度传感器36并且信号输入连接器6e电连接到填充式液位传感器38。因此，所有电气功能组件2都电连接到存在于电路板4上的微控制器，该微控制器经由LIN总线17向功能组件2传送控制命令或者经由LIN总线17或经由信号输入连接器6a-6e从这些功能组件接收信号并进行处理，从而该微控制器接管对功能组件2的控制。
如图3中可以注意到的，所有五个信号输入连接器6a至6e都从电路板4引出，并因此经由相应的电连接线11从壳体内部9引出至壳体10的外部，以用于形成这些电连接，其中第一壳体连接器12a被设置在壳体的该外部。在第一壳体连接器12a上能够连接电连接线12，这实现了与相应的功能组件2的期望电连接。
这样，上述功能组件2(即两个压力传感器37、两个温度传感器36和填充式液位传感器38)电连接到控制/调节装置3的电路板4。此外，电连接器5包括车辆现场总线连接器，该车辆现场总线连接器在该示例中形成为CAN总线连接器8，用于将控制/调节装置3与机动车辆的车辆现场总线(在该示例中为CAN总线39)电连接。CAN总线连接器8还从电路板4引出，并因此经由电连接线11从壳体内部9引出至壳体10的外部，第二壳体连接器12b被布置在壳体的该外部。在该示例的变型(未示出)中，车辆现场总线(独立于组件现场总线的类型)能够是LIN总线。在这种情况下，车辆现场总线连接器8是LIN总线连接器。
图4以详细图示示出了具有电路板4的控制/调节装置3。如图4所示，上述电连接器5均电连接到控制/调节装置3的设置在电路板4上的微控制器15。因此，微控制器15既电连接到功能组件2也电连接到机动车辆的CAN总线39，其中这些功能组件电连接到电连接器5。微控制器15能够经由电连接线12、11以及经由信号输入连接器6a至6e接收并处理由传感器36、37、38提供的传感器信号。同样，微控制器15能够经由LIN总线连接器7以及经由LIN总线17对连接到LIN总线17的功能组件2(即阀21和流体泵22)进行电控制。
由于在图1至图3的热管理模块1a的情况下，使用了所有电连接器5，因此所有电连接器5(如已经提到的)也经由所述电连接线11从壳体内部9引出。因此，在根据图1至图3的热管理模块1a中，控制/调节装置3针对电连接器5(即五个信号输入连接器6a至6e)中的每一个以及针对LIN总线连接7和CAN总线连接器8包括相应的电连接线11，借助于该电连接线将电连接器5从电路板4从壳体内部9引出。这意味着流体管理模块1或热管理模块1a的上述功能组件2经由电连接器5电连接到微控制器15，其中该电连接器5电气地从壳体内部9引出。
以电源连接器52(参见图3)的形式设置在电路板4上的另一连接器5用于将电路板4电连接到电压源50，该电压源尤其能够由机动车辆提供。该电压源50能够以电源线51的形式穿过壳体10。在这种情况下，电源线51能够借助于电连接线11连接到电源连接器52。此外，电压源50用于为由阀21形成的功能组件2供电，为此目的，这些功能组件在模块侧连接到电源线51。
以接地连接器的形式设置在电路板4上的另一连接器5用于将电路板4电连接到电接地53，该电接地尤其能够由机动车辆提供。该电接地53能够以电接地线54的形式穿过壳体10。在这种情况下，电接地线54能够借助于另外的电连接线11连接到接地连接器55。
如图3所示，附加的电源线56也能够穿过控制/调节装置3的壳体10，电路板4未电连接到该附加的电源线。附加的电源线56也能够连接到机动车辆的电压源50并且用于为由流体泵22形成的功能组件2供电，与具有微控制器15的电路板4或由阀21形成的功能组件2相比，这些流体泵必须被供应更高的电输出(例如分别为大约300W)以用于操作。
连接到信号输入连接器6a至6e的功能组件2(即温度传感器36、压力传感器37和填充式液位传感器38)能够借助于单独的低压电源57通过电路板4来被供应电能。为此目的，这些功能组件2能够连接到低压电源57的低压电源线58，该低压电源线又能够电连接到设置在电路板4上并形成为低压电源连接器59的连接器5。为此目的，如图3所示，低压电源连接器59能够借助于另一电连接线11从壳体内部9引出至第一壳体连接器12a。
在流体管理模块1的进一步改进方案(未示出)中，两个或更多个LIN总线连接器7也能够被设置在电路板4上，其中LIN总线17分别能够连接到每个现有的LIN总线连接器7，该LIN总线具有连接到它的流体管理模块1的功能组件2。
图5至图7示出了图1至图3的示例的变型。在该变型中，流体管理模块1形成为用于冷却电池32的浸没式冷却模块1b。根据图5和图6，浸没式冷却模块1b(类似于根据图1至图3的热管理模块1)被集成在能够被温度控制流体流过的温度控制回路31(参见图6)中。待温度控制的电池32也被设置在温度控制回路31中，以通过从温度控制流体或到温度控制流体的热传递来进行温度控制。浸没式冷却模块1b包括作为功能组件2的两个冷却器20、主过滤器24、旁通过滤器23、电控流体泵22以及电控阀21，它们仅在图6的图示中示意性地示出。
图6还示出了，作为另外的电气功能组件2还提供了分别用于确定温度控制流体的流体压力和流体温度的压力传感器37和温度传感器36。与热管理模块1a相比，仅设置一个压力传感器37来代替两个压力传感器37，并且代替如在热管理模块1a中的两个温度传感器36，仅设置一个温度传感器。浸没式冷却模块1b不再需要与热管理模块1a一起存在的填充式液位传感器38。同样地，与热管理模块1a相比，浸没式冷却模块1b没有设置三个流体泵22，而只设有单个电控流体泵22。因此，与上述热管理模块1a相比，浸没式冷却模块1b的情况下的电气功能组件的数量减少了。
相比之下，具有电路板4和微控制器15的控制/调节装置3在结构上与浸没式冷却模块1b相同，即与热管理模块1a的控制/调节装置3以相同的方式实施。尤其是，浸没式冷却模块1b的电路板4上的连接件5、尤其是信号输入连接器6a-6e在数量和电气布线方面以相同的方式实施。因此，上述两个流体管理模块1(即热管理模块1a和浸没式冷却模块1b)一起形成模块装置30，设置在这两个模块的各自电路板4上的电连接器5以相同的方式构建。
然而，浸没式冷却模块1b与热管理模块1a不同之处在于，以信号输入连接器6b和6d的形式设置在电路板4上的两个电连接器5未从壳体内部9引出，使得微控制器15经由该连接器不连接到功能组件2之一。由于功能组件2的数量减少，所以不需要这两个连接器5或信号输入连接器6b和6d。因此，与热管理模块1a相比，在浸没式冷却模块1b的情况下，能够省去两个电连接线11，热管理模块1a中的两个电连接器6b和6d借助于这两个电连接线从壳体内部9引出。
在图中的另一种设计(未示出)中，流体管理模块也能够用作冷管理模块，冷管理模块作为空调系统的一部分能够集成在空调系统的能够被制冷剂流过的制冷剂回路中。在该变型中，冷管理模块同样能够包括多个电控阀，但是能够配备有压缩机来代替流体泵，借助于该压缩机不仅能够输送制冷剂，还能够压缩制冷剂。
在同样未通过附图解释的又一个变型中，流体管理模块能够用作油管理模块，用于冷却和过滤作为温度控制流体的油。
在下文中，参考根据图8的简图。如图8的图示所示，控制/调节装置3能够在第一操作模式B1、第二操作模式B2和第三操作模式B3之间切换。在第一操作模式B1中，从CAN总线39接收的控制命令SB不被微控制器15处理，而是直接传递到LIN总线17以用于控制相关的功能组件2。相比之下，在第二操作模式B2中，从CAN总线39接收的控制命令SB被微控制器5处理为更高级别的控制命令
Figure BDA0003624630250000151
这意味着相对于CAN总线39对功能组件2的控制由控制单元5独立地执行。
相比之下，在第二操作模式B2中(以及在仍待解释的第三操作模式B3中)，功能组件2不直接处理由CAN总线39提供的控制命令。更确切地说，在第二操作模式B2以及第三操作模式B3中，作为对从CAN总线39接收的更高级别的控制命令
Figure BDA0003624630250000152
的响应，控制/调节装置3优选地控制多个功能组件2。为此目的，控制单元3经由LIN总线17将对应的控制指令SB传输至功能组件2。
此外，能够在第二操作模式B2以及第三操作模式B3中配备控制/调节装置3或对其编程，以用于执行流体管理模块1的两个或更多个功能模式F1、F2。在各自的功能模式F1、F2中，根据分配给至少一个功能模式F1、F2的预定控制策略对功能组件2进行控制。
例如，能够通过控制/调节装置3在功能模式F1中执行调节回路，该调节回路具有调节变量并且具有能够在功能组件2中进行调整的调整变量。在此，作为更高级别的控制命令
Figure BDA0003624630250000161
的调节变量的设定值能够通过CAN总线39提供给控制/调节装置3，使得控制/调节装置3能够借助于相应的控制命令SB来控制功能组件2以用于设置调整变量。
在图3的示例中，控制/调节装置3还能够切换到第三操作模式B3。在上述第二操作模式B2中，作为对控制/调节装置3从CAN总线39接收到的更高级别的控制命令
Figure BDA0003624630250000162
的响应，对某个功能模式F1、F2进行调整或将当前设置的功能模式F1、F2切换到另一功能模式F3。相比之下，第三操作模式B3中的控制/调节装置3独立地接管了控制/调节装置3对某个功能模式F1、F2的调整以及在两个功能模式F1、F2之间的切换，而无需为此目的从CAN总线39接收更高级别的控制命令
Figure BDA0003624630250000163
相反，经由CAN总线39提供给控制/调节装置3的附加信息ZI能够由控制/调节装置3进行处理。

Claims (22)

1.一种流体管理模块(1)，尤其是用于机动车辆的流体管理模块，
-具有至少两个功能组件(2)；
-具有至少一个电气控制/调节装置(3)，其包括具有电连接器(5)的电路板(4)，其中所述电连接器(5)包括：
-多个、优选至少五个模拟信号输入连接器(6a-6e)以及至少一个组件现场总线连接器、优选LIN总线连接器(7)或CAN总线连接器，各自用于经由组件现场总线、优选经由LIN总线(17)或CAN总线电连接到功能组件(2)；
-车辆现场总线连接器、优选CAN总线连接器(8)或LIN总线连接器，用于电连接到机动车辆的CAN总线(39)或LIN总线；
-其中至少所述车辆现场总线连接器、所述组件现场总线连接器和所述至少五个模拟信号输入连接器(6a至6e)电连接到控制/调节装置(3)的设置在电路板(4)上的微控制器(15)；
-其中所述至少两个功能组件(2)中的至少一个功能组件电连接到所述电连接器(5)中的至少一个电连接器。
2.根据权利要求1所述的流体管理模块，
其特征在于，
-所述控制/调节装置(3)包括围绕壳体内部(9)的壳体(10)；
-所述电路板(4)被设置在壳体内部(9)中；
-所述电路板(4)的电连接器(5)中的至少一个电气地从壳体内部(9)引出以用于电连接到所述至少一个功能组件(2)。
3.根据权利要求1或2所述的流体管理模块，
其特征在于，
所述控制/调节装置(3)包括至少一个电连接线(11)，借助于所述至少一个电连接线，电连接器(5)中的至少一个、尤其是信号输入连接器(6a-6e)中的至少一个从电路板(4)中从壳体内部(9)引出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
所述至少一个功能组件(2)经由电气地从所述壳体内部(9)引出的电连接器(5)电连接到微控制器(15)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
存在于所述电路板(4)上的电连接器(5)中的多个电气地从壳体内部(9)引出至外部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
存在于所述电路板(4)上的所有电连接器(5)电气地从壳体内部(9)引出至外部。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
设置在所述电路板(4)上的至少一个电连接器(5)、尤其是信号输入连接器(6a-6e)未从壳体内部(9)引出，使得所述微控制器(15)经由该连接器未连接到或不能连接到功能组件(2)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
所述电路板(4)的从壳体内部(9)引出的所有电连接器(5)、尤其是信号输入连接器(6a-6e)电连接到流体管理模块的功能组件(2)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
设置在所述电路板(4)上并从所述壳体内部(9)引出的至少一个电连接器(5)、尤其是信号输入连接器(6a-6e)未电连接到功能组件(2)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
在所述电路板(4)上设置有至少两个、优选恰好两个组件现场总线连接器，其中，至少一个功能组件(2)电连接到每个组件现场总线连接器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
-所述至少一个功能组件(2)包括或者是可电控阀；和/或
-所述至少一个功能组件(2)包括或者是可控流体泵(22)；和/或
-所述至少一个功能组件(2)包括温度传感器(36)或者是温度传感器(36)；和/或
-所述至少一个功能组件包括压力传感器(37)或者是压力传感器(37)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块，
其特征在于，
-所述流体管理模块(1)包括组件载体(40)，
-所述控制/调节装置(3)的壳体(10)可拆卸地或不可拆卸地紧固到功能组件(2)中的至少之一和/或组件载体(40)上；
-所述壳体(10)的可拆卸紧固借助于至少一个螺钉连接和/或夹持连接和/或锁止连接来实现；和/或所述壳体(10)的不可拆卸紧固借助于至少一个铆钉连接和/或焊接连接和/或熔接连接和/或粘结连接来实现。
13.一种模块装置(30)，
具有均根据前述权利要求中的任一项所述的第一流体管理模块(1)和至少一个第二流体管理模块(1a、1b)，所述第一流体管理模块和所述至少一个第二流体管理模块的设置在各自的电路板(4)上的电连接器(5)、尤其是车辆现场总线连接器和组件现场总线连接器以及至少五个模拟信号输入连接器(6a-6e)以相同的方式构造。
14.根据权利要求13所述的模块装置，
其特征在于，
所述第一流体管理模块的电路板(4)和所述至少一个第二流体管理模块(1a、1b)的电路板(4)以相同的方式构造。
15.根据权利要求13或14所述的模块装置，
其特征在于，
各自以相同的方式、即以相同的功能构造的设置在第一和第二电路板(4)上的至少一个电连接器在所述第一流体管理模块(1)的情况下电连接到第一流体管理模块(1a)的功能组件(2)并且未电连接到第二流体管理模块(1b)的功能组件(2)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的模块装置，
其特征在于，
所述第二流体管理模块(1b)的未连接到功能组件(2)的电连接器(5)未电气地从控制/调节装置(3)的电路板(4)中从第二流体管理模块(1b)的壳体内部(9)引出。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的模块装置，
其特征在于，
所述第一流体管理模块(1a)的控制/调节装置(3)与第二流体管理模块(1b)的控制/调节装置(3)直接通信连接，使得所述第一流体管理模块(1a)的控制/调节装置(3)接管主控制/调节装置的功能，并控制第二流体管理模块(1b)的用作子控制/调节装置的控制/调节装置(3)。
18.一种模块化系统，
-具有模块蓄存器，其包括多个基本模块，所述多个基本模块均包括用于流体的至少两个功能组件(2)，其中各个基本模块在所包括的功能组件(2)的类型和/或数量上彼此不同；
具有至少一个电气控制/调节装置(3)，其包括具有电连接器(5)的电路板(4)，其中电连接器(5)包括：
-至少五个模拟信号输入连接器(6a-6e)以及至少一个组件现场总线连接器、优选LIN总线连接器(7)或CAN总线连接器，各自用于电连接到每个基本模块的至少一个功能组件(2)；
-CAN总线连接器(8)，优选CAN总线连接器(8)或LIN总线连接器，用于电连接到机动车辆的CAN总线(39)；
-其中至少所述车辆现场总线连接器、所述组件现场总线连接器和所述至少五个模拟信号输入连接器(6a至6e)电连接到控制/调节装置(3)的设置在电路板(4)上的微控制器(15)；
-其中控制/调节装置(3)被设计成能够与基本模块中的每一个组合，使得所述控制/调节装置(3)和所选择的基本模块一起形成根据权利要求1至12中任一项所述的流体管理模块(1、1a、1b)。
19.一种机动车辆，
-具有内燃机和/或具有电驱动装置；
-具有温度控制回路，用于对机动车辆的至少一个组件、尤其是机动车辆的电池和/或电池电力驱动装置进行温度控制，其中所述温度控制回路包括根据前述权利要求中任一项所述的流体管理模块(1)。
20.一种用于操作根据权利要求1至12中任一项所述的流体管理模块(1)的方法，其中经由组件现场总线、优选经由至少一个LIN总线(17)或CAN总线，至少一个功能组件(2)连接到组件现场总线连接器或LIN总线连接器(7)或CAN总线连接器，从而以数据传输的方式连接到微控制器，
其中根据所述方法：
所述控制/调节装置(3)能够在第一操作模式(B1)与至少一个第二操作模式(B2、B3)之间切换，
-在所述第一操作模式(B1)中，从车辆现场总线接收的控制命令通过微控制器(15)传递到组件现场总线(17)，优选地至少在内容方面未改变地传递到组件现场总线(17)，用于控制经由组件现场总线连接到组件现场总线连接器的相关功能组件(2)；
-在所述至少一个第二操作模式(B2、B3)中，从车辆现场总线(39)接收的控制命令由微控制器(15)处理，使得相关功能组件(2)的控制由微控制器(15)执行。
21.根据权利要求20所述的方法，
其特征在于，
在所述至少一个第二操作模式(B2、B3)中，作为对经由组件现场总线、优选LIN总线(17)或CAN总线从车辆现场总线(39)接收的至少一个更高级别的控制命令
Figure FDA0003624630240000061
的响应，控制/调节装置(3)控制至少一个功能组件(2)、优选地多个功能组件(2)。
22.根据权利要求20或21所述的方法，
其特征在于，
在所述至少一个第二操作模式(B2、B3)中，由车辆现场总线(39)提供的控制命令不会被所述功能组件(2)经由组件现场总线直接传递至功能组件(2)。
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