EP4500136A1

EP4500136A1 - Druckmessmodul für eine pneumatische einrichtung eines fahrzeugs

Info

Publication number: EP4500136A1
Application number: EP23707293.9A
Authority: EP
Inventors: Timo Denker; Joachim Hein
Original assignee: ZF CV Systems Europe BV
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2025-02-05
Also published as: US20250216280A1; DE102022107409A1; CN118829861A; WO2023186403A1

Abstract

Druckmessmodul (1) für eine pneumatische Einrichtung (2) eines Fahrzeugs, mit einem Drucksensor (20), einer mechanischen Schnittstelle (4), mittels welcher der Drucksensor mit der pneumatischen Einrichtung mechanisch verbindbar ist, einer pneumatischen Schnittstelle (26), über welche mittels des Drucksensors ein pneumatischer Druck der pneumatischen Einrichtung erfassbar ist, und einer elektrischen Schnittstelle (30), mittels der ein durch den Drucksensor erzeugtes elektrisches Druckmesssignal weiterleitbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die mechanische Schnittstelle einen plattenförmigen Träger (5) aufweist, an dem der Drucksensor angeordnet ist, dass der Träger zumindest ein erstes Haltemittel (6) zum Verbinden des Trägers mit Haltemitteln der pneumatischen Einrichtung aufweist, dass das erste Haltemittel mindestens zwei an dem Träger ausgebildete, mit jeweils einer Durchgangsbohrung (8, 10) versehene Fortsätze (7, 9) aufweist, dass die Fortsätze zueinander sowie von dem Drucksensor beabstandet angeordnet sind, dass die pneumatische Schnittstelle auf einer ersten Trägerseite (15) angeordnet ist, von der ersten Trägerseite absteht und mit einem Dichtmittel (27) versehen ist, dass die elektrische Schnittstelle auf einer zweiten Trägerseite (16) angeordnet ist, die gegenüber der ersten Trägerseite liegt, dass die elektrische Schnittstelle eine von der zweiten Trägerseite abstehende elektrische Federkontakteinrichtung (31) mit mindestens einer Kontaktfeder (32a - 32c) aufweist, und dass die elektrische Schnittstelle direkt oder über einen Adapter (35, 40) mit einer elektronischen Steuereinrichtung der pneumatischen Einrichtung elektrisch verbindbar ist.

Description

Druckmessmodul für eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Druckmessmodul für eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs, mit einem Drucksensor, mit einer mechanischen Schnittstelle, mittels welcher der Drucksensor mit der pneumatischen Einrichtung direkt oder indirekt mechanisch verbindbar ist, mit einer pneumatischen Schnittstelle, über welche mittels des Drucksensors ein pneumatischer Druck der pneumatischen Einrichtung erfassbar ist, und mit einer elektrischen Schnittstelle, mittels welcher ein durch den Drucksensor erzeugtes elektrisches Druckmesssignal über den erfassten pneumatischen Druck weiterleitbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs mit einem solchen Druckmessmodul.

Pneumatische Drucksensoren werden in Druckluftsystemen von Fahrzeugen, beispielsweise in Nutzfahrzeugen mit Luftfederungsanlagen, pneumatischen Bremssystemen und/oder pneumatisch schaltbaren automatisierten Schaltgetrieben zur Überwachung und zur pneumatischen Betätigung dieser Systeme eingesetzt. Bei Nutzfahrzeugen, welche ohnehin über eine Druckluftversorgungseinrichtung verfügen, sind das automatisierte Schaltgetriebe, zugeordnete Reibungskupplungen und eine gegebenenfalls eine Getriebebremse häufig mittels einer elektropneumatischen Schaltvorrichtung betätigbar. Die Wähl- und Schaltvorgänge in dem Schaltgetriebe selbst erfolgen dann über in zwei Richtungen wirksame pneumatische Wähl- und Schaltaktuatoren. Zur Steuerung derartiger elektropneumatischer Schaltvorrichtungen werden ein oder mehrere pneumatische Drucksensoren benötigt.

Elektropneumatische Schaltvorrichtungen in Nutzfahrzeugen sind in verschiedenen baulichen Ausführungen mit verschiedenen Arten von Kontakttechniken zum mechanischen und funktionalen Anschließen von Drucksensoren, beispielsweise über Kabelanschlüsse, Flexfolienanschlüsse oder Leiterplattenanschlüsse bekannt. Allerdings erfordern die verschiedenen Arten von verbreiteten Kontakttechniken einen jeweils daran angepassten Drucksensor. Häufig sind spezielle Werkzeuge bei deren Montage erforderlich. Dadurch entsteht ein hoher Kostenaufwand. Zudem ist bei einigen Arten von Kontakttechniken ein Austausch eines einmal montierten Drucksensors nicht ohne weiteres möglich oder mit erheblichem Aufwand verbunden, welches als ungünstig beurteilt wird.

Aus der DE 10 2019 126 526 A1 ist ein Drucksensor zum Einsatz in einem externen Bauteil bekannt, insbesondere zum Einsatz in einem Ventilblock eines Luftfederungssystems eines Fahrzeugs. Der Drucksensor weist ein Sensorgehäuse auf, in oder an welchem eine Druckmesszelle angeordnet ist, sowie eine Leiterplatte, die vollständig oder teilweise auf einer Außenseite des Sensorgehäuses angeordnet und mit dem Sensorgehäuse fest verbunden ist. Die Leiterplatte weist eine Vielzahl von Kontaktpads beziehungsweise Kontaktflächen für eine externe elektrische Kontaktierung der Leiterplatte auf. Das Sensorgehäuse weist außer dieser elektrischen Schnittstelle außerdem pneumatische und mechanische Schnittstellen auf. Beispielsweise weist das Sensorgehäuse als pneumatische Schnittstelle einen zylindrischen Anschlussstutzen mit einem oder mehreren auf einer radialen und/oder axialen Außenfläche des Anschlussstutzens angeordneten O-Ringen auf. Der Anschlussstutzen ist entsprechend zum Positionieren des Drucksensors in einer korrespondierenden Aufnahme, beispielsweise zum Einstecken in eine Bohrung des externen Bauteils beziehungsweise des Ventilblocks ausgebildet. Als mechanische Schnittstelle weist das Sensorgehäuse Haltemittel, beispielsweise in Form von Hervorhebungen, Vertiefungen, Rastnasen und/oder Gewinde auf, welche mit dazu korrespondierenden Haltemitteln des externen Bauteils beziehungsweise des Ventilblocks Zusammenwirken, um den Drucksensor an diesem externen Bauteil beziehungsweise dem Ventilblock zu fixieren. Dabei können die mechanischen Haltemittel des Sensorgehäuses des Drucksensors vollständig oder teilweise auf dem Anschlussstutzen angeordnet sein.

Nachteilig an diesem bekannten Drucksensor ist, dass für die elektrische Kontaktierung des Drucksensors eine Leiterplatte mit Kontaktpads vorgegeben ist. Daher muss ein entsprechendes Gegenstück beispielsweise an einem Bauteil einer elek- tropneumatischen Schaltvorrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes vorhanden sein oder dafür angeordnet werden, welches einen zusätzlichen Kostenaufwand verursachen kann. Insbesondere bei einer gesteckten elektrischen Kontaktierung eines solchen Drucksensors mit einer Leiterplatte an einem Ventilblock beziehungsweise an einem Getriebesteiler eines Nutzfahrzeugs sind die erwähnten Kontaktpads wegen der im Betrieb auftretenden vergleichsweise starken Vibrationen für die ungestörte elektrische Signalübertragung nicht gut geeignet. Sofern an den Kontaktpads alternativ dazu elektrische Leitungen angelötet werden sollen, so stellt dies nachteilig einen zusätzlichen Arbeitsschritt dar. Eine schnelle und einfache Auswechselbarkeit eines derart angelöteten Drucksensors im Falle eines Defekts ist auch nicht möglich.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckmessmodul mit einem Drucksensor der eingangs genannter Art vorzustellen, welches einfach an eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs anpassbar ist, und dass zudem kostengünstig in der Herstellung ist. Insbesondere soll ein solches Druckmessmodul für den Einsatz an einem pneumatisch betätigbaren automatisierten Schaltgetriebe eines Fahrzeugs geeignet sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung in den Unteransprüchen definiert sind.

Die Erfindung geht demnach aus von einem Druckmessmodul für eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs, mit einem Drucksensor, mit einer mechanischen Schnittstelle, mittels welcher der Drucksensor mit der pneumatischen Einrichtung direkt oder indirekt mechanisch verbindbar ist, mit einer pneumatischen Schnittstelle, über welche mittels des Drucksensors ein pneumatischer Druck der pneumatischen Einrichtung erfassbar ist, und mit einer elektrischen Schnittstelle, mittels welcher ein durch den Drucksensor erzeugtes elektrisches Druckmesssignal über den erfassten pneumatischen Druck weiterleitbar ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe hinsichtlich der Schaffung eines Druckmessmoduls sieht die Erfindung vor, dass die mechanische Schnittstelle einen plattenförmigen Träger aufweist, an dem der Drucksensor angeordnet ist, dass der Träger zumindest ein erstes Haltemittel zum mechanischen Verbinden des Trägers mit zugeordneten Haltemitteln der pneumatischen Einrichtung aufweist, dass das erste Haltemittel mindestens zwei an dem Träger ausgebildete und jeweils mit einer Durchgangsbohrung versehene Fortsätze aufweist, dass die Fortsätze des Trägers zueinander sowie von dem Drucksensor beabstandet angeordnet sind, dass die pneumatische Schnittstelle auf einer ersten Trägerseite angeordnet ist, dass die pneumatische Schnittstelle von der ersten Trägerseite absteht und mit einem Dichtmittel versehen ist, derart, dass beim mechanischen Verbinden des Trägers mit der pneumatischen Einrichtung eine druckdichte Verbindung der pneumatischen Schnittstelle mit der pneumatischen Einrichtung herstellbar ist, dass die elektrische Schnittstelle auf einer zweiten Trägerseite angeordnet ist, welche sich gegenüber der ersten Trägerseite befindet, dass die elektrische Schnittstelle eine von der zweiten Trägerseite abstehende elektrische Federkontakteinrichtung mit mindestens einer als Druckfeder ausgebildeten elektrischen Kontaktfeder aufweist, und dass die elektrische Schnittstelle direkt oder indirekt über einen Adapter mit einer elektronischen Steuereinrichtung der pneumatischen Einrichtung elektrisch verbindbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Schnittstelle eine von der zweiten Trägerseite abstehende elektrische Federkontakteinrichtung mit drei als Druckfeder ausgebildeten elektrischen Kontaktfeder auf. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine von den drei als Druckfeder ausgebildeten elektrischen Kontaktfeder als einen Signalpfad zwischen dem Druckmessmoduls und einem elektrischen Schaltkreis, der nicht ein Teil des Druckmessmoduls ist, ausgebildet.

Durch diese Anordnung eines Druckmessmoduls ist eine einfache und mit geringem Aufwand an verschiedene bauliche Gegebenheiten eines Bauteils einer pneumatischen Einrichtung eines Fahrzeugs anpassbare pneumatische Druckmesseinrichtung geschaffen. Das Druckmessmodul ist besonders vorteilhaft zum Einsatz in einer elektropneumatischen Schaltvorrichtung eines pneumatisch betätigbaren automati- sierten Schaltgetriebes geeignet. Das Druckmessmodul kann aber auch in anderen pneumatischen Eirichtungen, wie beispielsweise in einer pneumatischen Niveauregelung eines Luftfederungssystems oder in einem pneumatischen Bremssystem vorteilhaft eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der mechanischen, pneumatischen sowie elektrischen Schnittstellen ist das Druckmessmodul in hohem Maße flexibel einsetzbar. Das Druckmessmodul ist außerdem vorteilhaft robust und schwingungsunempfindlich aufgebaut. Insbesondere kann es mit einfachen und kostengünstigen Federkontakten in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, die unterschiedliche Kontakttechniken erfordern.

Die mechanische Schnittstelle des Druckmessmoduls ermöglicht eine einfache Verschraubung an dem zugeordneten Bauteil einer pneumatischen Einrichtung. Mittels des Dichtmittels der pneumatischen Schnittstelle, beispielsweise ein einfacher O-Ring, welcher in eine, eine pneumatische Öffnung umgebende Nut einlegbar ist, kann einfach eine sichere druckdichte Verbindung des Drucksensors mit der pneumatischen Einrichtung hergestellt werden. Die elektrische Schnittstelle ist erfindungsgemäß als eine Federkontakteinrichtung ausgebildet, welche eine einfache elektrische Kontaktierung des Drucksensors ermöglicht. Insbesondere ist sie nicht auf bestimmte Gegenkontakte eingeschränkt. In jedem Fall erlaubt das Druckmessmodul gemäß der Erfindung eine einfache und kostensparende Möglichkeit der pneumatischen Druckerfassung, ohne dass eine jeweils aufwendige konstruktive Anpassung an die baulichen Vorgaben des jeweiligen Herstellers der pneumatischen Einrichtung erforderlich wäre.

Gemäß einer ersten Weiterbildung des Druckmessmoduls gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Federkontakteinrichtung an der zweiten Trägerseite dezentral angeordnet ist, und dass die Federkontakteinrichtung drei in einer Dreiecksform angeordnete sowie als Schraubendruckfedern oder Spiraldruckfedern ausgebildete elektrische Kontaktfedern aufweist, welche in deren Axialerstreckung von der zweiten Trägerseite abstehen. Diese Anordnung von elektrischen Druckfedern erlaubt eine einfache, direkte elektrische Verbindung mit einer elektrischen Gegenkontaktfläche einer elektronischen Steuervorrichtung oder dergleichen elektrischen Vorrichtung. Beispielsweise kann das Druckmessmodul direkt in einen Leiterplattenrahmen oder auf einer Leiterplatte montiert werden. Ebenso einfach kann eine elektrische Verbindung der Federkontakteinrichtung mit einem geeignet ausgebildeten Adapter hergestellt werden. Der Adapter kann dann beispielsweise über einen elektrischen Kabelanschluss oder eine Leiterplatte mit Kontaktpads verfügen, um eine elektrische Verbindung mit einer elektronischen Steuervorrichtung oder dergleichen herzustellen.

Gemäß einer zweiten Weiterbildung des Druckmessmoduls gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger ein zweites Haltemittel zum optionalen mechanischen Verbinden des Trägers mit Haltemitteln eines Adapters für die elektrische Schnittstelle aufweist, dass das zweite Haltemittel mindestens zwei Raststifte oder dergleichen Verbindungselemente aufweist, welche zueinander sowie zu dem Drucksensor be- abstandet angeordnet sind, wobei infolge des mechanischen Verbindens des Trägers mit dem Adapter mittels des zweiten Haltemittels zugleich eine elektrische Verbindung der elektrischen Schnittstelle mit dem Adapter hergestellt ist.

Demnach kann der Träger einfache Rast- oder Schnappelemente aufweisen, an denen ein Adapter mit entsprechenden Gegenrastelementen eingerastet beziehungsweise eingeschnappt werden kann. Der Träger kann beispielsweise als ein Kunststoffspritzteil hergestellt sein, an dem die entsprechenden Haltemittel angeformt sind. Das zweite Haltemittel beziehungsweise die Rast- oder Schnappelemente dienen zumindest dazu, das erfindungsgemäße Druckmessmodul während eines Anbauvorgangs beispielsweise an einen Ventilblock oder dergleichen ortsgerecht auszurichten, um ein anschließendes verkantungsfreies Verschrauben des Druckmessmoduls mit dem Ventilblock oder dergleichen zu ermöglichen. Die Rast- oder Schnappelemente sowie deren Gegenelemente können aber auch derartig präzise und steif ausgebildet sein, dass alleine mit diesen bei einem im Betrieb vibrationsfreien oder vibrationsarmen Anbauort eine ausreichend gute mechanische, pneumatische und elektrische Verbindung herstellbar ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein erster Adapter als ein Senderanschluss ausgebildet ist, dass der erste Adapter einen Deckel aufweist, welcher an dem zweiten Haltemittel des Trägers befestigbar ist, und dass in den Deckel ein Drucksignalsender integriert ist, welcher mit der elektrischen Federkontakteinrichtung im montierten Zustand elektrisch verbunden ist.

Dadurch kann das Druckmessmodul vorteilhaft als ein elektrisches oder elektromagnetisches Sendeteil fungieren, über welches das elektrische Drucksignal des erfassten pneumatischen Drucks drahtgebunden oder drahtlos an eine elektronische Steuereinrichtung oder dergleichen übertragbar ist.

Weiter kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Adapter als ein Steckeranschluss ausgebildet ist, dass der zweite Adapter eine Platte aufweist, welche auf dem zweiten Haltemittel des Trägers befestigbar ist, dass die Platte eine über den Träger geometrisch hinausgehende Erweiterung aufweist, dass an der Erweiterung eine elektrische Steckkontakteinrichtung angeordnet ist, dass die Steckkontakteinrichtung mindestens eine der Anzahl der elektrischen Kontaktfedern der Federkontakteinrichtung entsprechende Anzahl von elektrischen Steckkontakten aufweist, und dass im montierten Zustand jeweils mindestens ein Steckkontakt mit einer Kontaktfeder elektrisch verbunden ist.

Dadurch kann das Druckmessmodul vorteilhaft als ein Steckerteil fungieren, über welches das elektrisch Drucksignal des erfassten pneumatischen Drucks mittels eines entsprechenden Gegensteckers, beispielsweise eines Steckers eines Kabelbaums, an eine elektronische Steuereinrichtung oder dergleichen übertragbar ist.

Die genannten Adapter sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Der Fachmann mag je nach Vorgaben und baulichen Gegebenheiten der betreffenden pneumatischen Einrichtung weitere Adapter konzipieren, welche mit dem erfindungsgemäßen Druckmessmodul kompatibel sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Druckmessmoduls ist vorgesehen, dass der Drucksensor als ein piezoelektrischer Mikrosensor mit einer druckempfindlichen piezoresistiven Membran sowie mit einer Auswerteelektronik ausgebildet ist, dass die Auswertelektronik mit der elektrischen Federkontakteinrichtung elektrisch verbunden ist, und dass die Membran mit der pneumatischen Schnittstelle pneumatisch verbunden ist.

Die hierbei zum Einsatz kommenden Drucksensoren stehen als Druckmesseinrichtungen für pneumatische Druckmessungen in verschiedenen Ausführungen am Markt zur Verfügung. Aufgrund ihrer kompakten Bauform und ihres empfindlichen Ansprechverhaltens sind sie besonders vorteilhaft zur Verwendung und Integration in einem Druckmessmodul gemäß der Erfindung geeignet.

Weiter kann vorgesehen sein, dass der Drucksensor an dem Träger als ein Modulteil auswechselbar befestigt ist. Hierdurch ist es möglich, hinsichtlich deren Geometrie unterschiedliche Träger mit unterschiedlichen Drucksensoren zu bestücken, um so Druckmessmodule zu schaffen, welche für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet sind. Die mechanische Verbindung zwischen dem Drucksensor und dem Träger kann beispielsweise durch eine Verrastung erfolgen, insbesondere dann, wenn ein vibrationsfreier oder vibrationsarmer Betrieb vorausgesetzt werden kann.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine pneumatische Einrichtung eines Fahrzeugs, welche zur Betätigung von Schaltaktuatoren und/oder Wählaktuatoren eines automatisierten Schaltgetriebes dient, mit einer elektropneumatischen Schaltvorrichtung und mit einem Druckmessmodul zur Erfassung eines pneumatischen Druckes der Schaltvorrichtung, wobei das Druckmessmodul gemäß einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut ist, sowie ein Fahrzeug, wie Nutzfahrzeug oder Personenkraft- wagen, wobei das Druckmessmodul gemäß einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Druckmessmoduls gemäß der Erfindung von schräg oben,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Druckmessmoduls gemäß Fig. 1 von unten, Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht des Druckmessmoduls gemäß Fig. 1 , Fig. 4 eine Ansicht des Druckmessmoduls in einem Axialschnitt,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht des Druckmessmoduls mit Axialschnitt, Fig. 6 eine andere perspektivische Teilansicht des Druckmessmoduls im Axialschnitt,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines ersten Adapters für ein Druckmessmodul gemäß Fig. 1 von schräg oben,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Adapters gemäß Fig. 7 von unten,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Adapters für ein Druckmessmoduls gemäß Fig. 1 von oben, und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Adapters gemäß Fig. 9 von unten.

Einige Bauelemente in den Figuren stimmen überein, sodass diese mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.

Demnach zeigen die Figuren 1 bis 6 ein in verschiedenen Ansichten dargestelltes Druckmessmodul 1 einer pneumatischen Einrichtung 2. Bei der pneumatischen Einrichtung 2 kann es sich beispielsweise um ein eine Aktuatorik zum Auswählen und/oder Schalten von Getriebegängen eines automatisiertes Schaltgetriebe handeln. Die Wähl- und Schaltvorgänge in dem Schaltgetriebe selbst erfolgen in bekannter Weise mittels pneumatischen Aktuatoren, welche als Kolben-Zylinder- Anordnungen ausgebildet sind. Zur Steuerung und Überwachung der elektropneumatischen Schaltvorrichtung werden ein oder mehrere Drucksensoren benötigt. Derartige Schaltgetriebe sind bekannt. Wichtig ist hier lediglich das durch die Erfindung vorgeschlagene Druckmessmodul 1 . Ein oder mehrere dieser Druckmessmodule 1 können an einem derartigen Schaltgetriebe beziehungsweise an dessen elektropneumatischen Schaltvorrichtung verbaut sein. Die Fig. 4 zeigt ein solches Druckmessmodul 1 im eingebauten Zustand an einer lediglich angedeuteten pneumatischen Einrichtung 2, hier im eingebauten Zustand an einem Getriebeaktuator eines automatisierten Schaltgetriebes. Im Folgenden wird der Aufbau eines Druckmessmoduls 1 gemäß der Erfindung näher erläutert.

Demnach weist das Druckmessmodul 1 eine mechanische Schnittstelle 4 an einem plattenförmigen Träger 5 auf. Der Träger 5 ist beispielsweise als ein Kunststoffspritzteil hergestellt. An dem Träger 5 ist ein erstes Haltemittel 6 zum Herstellen einer festen Verbindung mit der pneumatischen Einrichtung 2 ausgebildet. Das erste Haltemittel 6 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Fortsatz 7 mit einer ersten Durchgangsbohrung 8 sowie aus einem zweiten Fortsatz 9 mit einer zweiten Durchgangsbohrung 10. Die beiden Fortsätze 7, 9 sind in der Trägerebene diametral gegenüberliegend und zueinander versetzt an den kurzen Stirnseiten des Trägers 5 an dessen Kunststoffkörper ausgebildet.

Die Fig. 4 zeigt einen Axialschnitt durch die beiden Fortsätze 7, 9 des Trägers 5. Die beiden Durchgangsbohrungen 8, 10 können, wie in Fig. 4 erkennbar, zusätzlich mit jeweils einer Hülse 11 , 12 ausgekleidet sein und zur Aufnahme jeweils einer Gewindeschraube 13, 14 dienen. Mit den Gewindeschrauben 13, 14 kann der Träger 5 dann mit entsprechenden, nicht dargestellten Gewindebohrungen an der pneumatischen Einrichtung 2 fest verschraubt werden.

Außerdem ist an dem Träger 5 an seiner in den Figuren 1 , 5 und 6 in Blickrichtung von schräg oben dargestellten zweiten Trägerseite 16 ein zweites Haltemittel 17 an- geordnet. Das zweite Haltemittel 17 besteht aus einem ersten Raststift 18 sowie einem zweiten Raststift 19, welche zum Verrasten mit einem später noch näher beschriebenen Adapter 35, 40 vorgesehen sind.

Als ein zentraler Bestandteil des Druckmessmoduls 1 ist ein Drucksensor 20 in den Träger 5 integriert. Der Aufbau des Drucksensors 20 ist in Fig. 4 am besten erkennbar. Demnach ist der Drucksensor 20 im vorliegenden Beispiel als ein sogenannter MEMS-Sensor ausgebildet. Dies ist ein kompakter Mikrosensor mit einer zentrisch angeordneten elastischen Membran 21 , auf deren Oberfläche mehrere zu einer Wheatstone-Brücke miteinander verschaltete Piezowiderstände angeordnet und mit der Membran fest verbunden sind. Die Membran 21 ist in eine Leiterplatte 22 mit einer Auswerteelektronik 24 integriert, welche die Signale der Wheatstone-Brücke erfasst und auswertet. Die Membran 21 sitzt am Ende einer pneumatischen Öffnung 23 oder Bohrung in dem Träger 5, welche eine pneumatische Verbindung mit der pneumatischen Einrichtung 2 bildet. Die Leiterplatte 22 ist zum Schutz nach oben hin mit einer Abdeckung 25 abgedeckt.

Die pneumatischen Öffnung 23 ist Teil einer pneumatischen Schnittstelle 26 des Druckmessmoduls 1 . Die pneumatischen Schnittstelle 26 ist in den perspektivischen Ansichten der Fig. 2 und Fig. 3 vollständig sowie in Fig. 5 und Fig. 6 im Schnitt erkennbar. Demnach ist die pneumatische Schnittstelle 26 als ein zylindrischer Körper ausgebildet, welcher einseitig aus der in Blickrichtung von unten gesehenen ersten Trägerseite 15 des Trägers 5 einseitig axial hervorsteht. An dessen freiem Ende ist ein als O-Ring ausgebildetes pneumatisches Dichtmittel 27 angeordnet, welches in einer Nut 28 des Trägers 5 eingelegt ist und die Öffnung 23 ringförmig umgibt. Durch die Anordnung des Dichtmittels 27 ist das Druckmessmodul 1 beziehungsweise der Drucksensor 20 mit der pneumatischen Einrichtung 2 beziehungsweise mit einer pneumatischen Bohrung dieser Einrichtung nach Außen abgedichtet verbunden. Zur mechanischen Verbindung der pneumatischen Schnittstelle 26 mit der pneumatischen Einrichtung 2 können hier nicht dargestellte Schraub-, Klemm- oder Hakenverbindungsmittel vorgesehen sein. Das Druckmessmodul 1 weist außerdem eine elektrische Schnittstelle 30 auf. Die elektrische Schnittstelle 30 ist auf der zweiten, also in Blickrichtung oberen, Trägerseite 16 angeordnet. Die elektrische Schnittstelle 30 weist eine elektrische Federkontakteinrichtung 31 auf, welche axial an der zweiten Trägerseite 16 absteht. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Federkontakteinrichtung 31 ein Ensemble von drei elektrischen Kontaktfedern 32a, 32b, 32c, welche als Schraubendruckfedern ausgebildet sind. Zur besseren Kontaktierung können die Kontaktfedern 32a, 32b, 32c mit einer elektrisch sehr gut leitenden Goldschicht oder Silberschicht überzogen sein. Die elektrische Federkontakteinrichtung 31 ist mit der Auswerteelektronik 24 des Drucksensors 20 elektrisch verbunden, sodass das elektrische Drucksignal an der elektrischen Federkontakteinrichtung 31 abgegriffen werden kann.

Wenn die elastische Membran 21 des Drucksensors 20 eine Druckänderung der pneumatischen Einrichtung 2 ausgesetzt ist und sich dadurch stärker oder schwächer dehnt, wird an der Wheatstone-Brücke eine elektrische Spannungsänderung erzeugt, welche proportional zu der Druckänderung ist. Das elektrische Spannungsbeziehungsweise Drucksignal kann direkt an der elektrischen Federkontakteinrichtung 31 über einen entsprechenden elektrischen Anschluss einer Steuereinrichtung 3 der pneumatischen Einrichtung 2 abgegriffen werden. Alternativ dazu kann ein Adapter zwischengeschaltet werden.

Nachfolgend werden zwei geeignete Adapter beispielhaft näher beschrieben: Demnach zeigen die Figuren 7 und 8 einen ersten Adapter 35. Dieser erste Adapter 35 weist einen Deckel 36 auf, welcher auf den Träger 5 aufgesteckt und mittels des zweiten Haltemittels 17 an den Raststiften 18, 19 eingerastet werden kann. Dazu sind an dem Deckel 36 zwei zugeordnete Aufnahmen 37, 38 für die Raststifte 18, 19 ausgebildet. An dem Deckel 36 ist ein Drucksignalsender 39 angeordnet, welcher mit der elektrischen Federkontakteinrichtung 31 des Drucksensors 20 im montierten Zustand elektrisch verbunden ist. Mittels des Drucksignalsenders 39 kann das Mess- Signal beispielsweise drahtlos abgegriffen und beispielsweise auf einem Datenbussystem wie CAN-Bus zur Verfügung gestellt werden.

Fig. 9 und Fig. 10 zeigen einen zweiten Adapter 40 von seiner Oberseite beziehungsweise Unterseite. Der zweite Adapter 40 weist eine Platte 41 mit einer Erweiterung 42 auf, welche über den Träger 5 hinausgeht, ihn quasi verlängert. Die Platte 41 weist zwei Aufnahmen 43, 44 für die Raststifte 18, 19 des Trägers 5 auf und kann, wie bei dem ersten Adapter 35, mittels des zweiten Haltemittels 17 an dem Träger 5 eingerastet werden. In der Erweiterung 42 der Platte 41 ist eine elektrische Steckkontakteinrichtung 45 angeordnet. Die elektrische Steckkontakteinrichtung 45 weist drei Steckkontakte 45a, 45b, 45c auf, welche der Anzahl der Kontaktfedern 32a, 32b, 32c der elektrischen Federkontakteinrichtung 31 entspricht. Jeder Steckkontakt 45a, 45b, 45c ist mit jeweils einer elektrischen Kontaktfedern 32a, 32b, 32c im montierten Zustand des Adapters 40 elektrisch verbunden. Über den zweiten Adapter 40 kann das Druckmessmodul 1 beziehungsweise der Drucksensor 20 mit einem Steckeranschluss der pneumatischen Einrichtung 2 beziehungsweise mit einer Steuereinrichtung 3 der pneumatischen Einrichtung 2, beispielsweise mit einem Steckeranschluss eines Kabelbaums, elektrisch verbunden werden.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

Druckmessmodul

Pneumatische Einrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes

Elektronische Steuereinrichtung der pneumatischen Einrichtung

Mechanische Schnittstelle des Druckmessmoduls

Träger des Druckmessmoduls

Erstes Haltemittel des Trägers

Erster Fortsatz des ersten Haltemittels

Erste Durchgangsbohrung des ersten Haltemittels

Zweiter Fortsatz des ersten Haltemittels

Zweite Durchgangsbohrung des ersten Haltemittels

Erste Hülse in der ersten Durchgangsbohrung

Zweite Hülse in der zweiten Durchgangsbohrung

Erste Gewindeschraube in der ersten Durchgangsbohrung

Zweite Gewindeschraube in der zweiten Durchgangsbohrung

Erste Trägerseite

Zweite Trägerseite

Zweites Haltemittel des Trägers

Erster Raststift des zweiten Haltemittels, Verbindungselement

Zweiter Raststift des zweiten Haltemittels, Verbindungselement

Drucksensor des Druckmessmoduls

Membran des Drucksensors

Leiterplatte des Drucksensors

Pneumatische Öffnung des Drucksensors

Auswerteelektronik des Drucksensors

Abdeckung des Drucksensors

Pneumatische Schnittstelle des Druckmessmoduls

Pneumatisches Dichtmittel der pneumatischen Schnittstelle, O-Ring

Nut für den O-Ring in Träger

Elektrische Schnittstelle des Druckmessmoduls Elektrische Federkontakteinrichtung der elektrischen Schnittstellea Erste Kontaktfeder der elektrischen Federkontakteinrichtungb Zweite Kontaktfeder der elektrischen Federkontakteinrichtungc Dritte Kontaktfeder der elektrischen Federkontakteinrichtung Erster Adapter für das Druckmessmodul

Deckel des ersten Adapters

Erste Aufnahme des ersten Adapters für den ersten Raststift Zweite Aufnahme des ersten Adapters für den zweiten Raststift Drucksignalsender

Zweiter Adapter für das Druckmessmodul

Platte des zweiten Adapters

Erweiterung der Platte

Erste Aufnahme des zweiten Adapters für den ersten Raststift Zweite Aufnahme des zweiten Adapters für den zweiten Raststift Elektrische Steckkontakteinrichtung des zweiten Adaptersa Erster Steckkontakt der Steckkontakteinrichtung b Zweiter Steckkontakt der Steckkontakteinrichtung c Dritter Steckkontakt der Steckkontakteinrichtung

Claims

Patentansprüche

1 . Druckmessmodul (1) für eine pneumatische Einrichtung (2) eines Fahrzeugs, mit einem Drucksensor (20), mit einer mechanischen Schnittstelle (4), mittels welcher der Drucksensor (20) mit der pneumatischen Einrichtung (2) direkt oder indirekt mechanisch verbindbar ist, mit einer pneumatischen Schnittstelle (26), über welche mittels des Drucksensors (20) ein pneumatischer Druck der pneumatischen Einrichtung (2) erfassbar ist, und mit einer elektrischen Schnittstelle (30), mittels welcher ein durch den Drucksensor (20) erzeugtes elektrisches Druckmesssignal über den erfassten pneumatischen Druck weiterleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schnittstelle (4) einen plattenförmigen Träger (5) aufweist, an dem der Drucksensor (20) angeordnet ist, dass der Träger (5) zumindest ein erstes Haltemittel (6) zum mechanischen Verbinden des Trägers (5) mit zugeordneten Haltemitteln der pneumatischen Einrichtung (2) aufweist, dass das erste Haltemittel (6) mindestens zwei an dem Träger (5) ausgebildete und jeweils mit einer Durchgangsbohrung (8, 10) versehene Fortsätze (7, 9) aufweist, dass die Fortsätze (7, 9) des Trägers (5) zueinander sowie von dem Drucksensor (20) beabstandet angeordnet sind, dass die pneumatische Schnittstelle (26) auf einer ersten Trägerseite (15) angeordnet ist, dass die pneumatische Schnittstelle (26) von der ersten Trägerseite (15) absteht und mit einem Dichtmittel (27) versehen ist, derart dass beim mechanischen Verbinden des Trägers (5) mit der pneumatischen Einrichtung (2) eine druckdichte Verbindung der pneumatischen Schnittstelle (26) mit der pneumatischen Einrichtung (2) herstellbar ist, dass die elektrische Schnittstelle (30) auf einer zweiten Trägerseite (16) angeordnet ist, welche sich gegenüber der ersten Trägerseite (15) befindet, dass die elektrische Schnittstelle (30) eine von der zweiten Trägerseite (16) abstehende elektrische Federkontakteinrichtung (31 ) mit mindestens einer als Druckfeder ausgebildeten elektrischen Kontaktfeder (32a, 32b, 32c) aufweist, und dass die elektrische Schnittstelle (30) direkt oder indirekt über einen Adapter (35, 40) mit einer elektronischen Steuereinrichtung (3) der pneumatischen Einrichtung (2) elektrisch verbindbar ist.

2. Druckmessmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Federkontakteinrichtung (31 ) an der zweiten Trägerseite (16) dezentral angeordnet ist, und dass die Federkontakteinrichtung (31 ) drei in einer Dreiecksform angeordnete sowie als Schraubendruckfedern oder Spiraldruckfedern ausgebildete elektrische Kontaktfedern (32a, 32b, 32c) aufweist, welche in deren Axialerstreckung von der zweiten Trägerseite (16) abstehen.

3. Druckmessmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) ein zweites Haltemittel (17) zum optionalen mechanischen Verbinden des Trägers (5) mit Haltemitteln (37, 38, 43, 44) eines Adapters (35, 40) für die elektrische Schnittstelle (30) aufweist, dass das zweite Haltemittel (17) mindestens zwei Raststifte (18, 19) oder dergleichen Verbindungselemente aufweist, welche zueinander sowie zu dem Drucksensor (20) beabstandet angeordnet sind, wobei infolge des mechanischen Verbindens des Trägers (5) mit dem Adapter (35, 40) mittels des zweiten Haltemittels (17; 18, 19) zugleich eine elektrische Verbindung der elektrischen Schnittstelle (30) mit dem Adapter (35, 40) hergestellt ist.

4. Druckmessmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Adapter (35) als ein Senderanschluss ausgebildet ist, dass der erste Adapter (35) einen Deckel (36) aufweist, welcher an dem zweiten Haltemittel (17; 18, 19) des Trägers (5) befestigbar ist, und dass in den Deckel (36) ein Drucksignalsender (39) integriert ist, welcher mit der elektrischen Federkontakteinrichtung (31 ) im montierten Zustand elektrisch verbunden ist.

5. Druckmessmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Adapter (40) als ein Steckeranschluss ausgebildet ist, dass der zweite Adapter (40) eine Platte (41 ) aufweist, welche auf dem zweiten Haltemittel (17; 18, 19) des Trägers (5) befestigbar ist, dass die Platte (41 ) eine über den Träger (5) geometrisch hinausgehende Erweiterung (42) aufweist, dass an der Erweiterung (42) eine elektrische Steckkontakteinrichtung (45) angeordnet ist, dass die Steckkontakteinrichtung (45) mindestens eine der Anzahl der elektrischen Kontaktfedern (32a, 32b, 32c) der Federkontakteinrichtung (31 ) entsprechende Anzahl von elektrischen Steckkontakten (45a, 45b, 45c) aufweist, und dass im montierten Zustand jeweils mindestens ein Steckkontakt (45a, 45b, 45c) mit einer Kontaktfeder (32a, 32b, 32c) elektrisch verbunden ist.

6. Druckmessmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (20) als ein piezoelektrischer Mikrosensor mit einer druckempfindlichen piezoresistiven Membran (21 ) sowie mit einer Auswerteelektronik (24) ausgebildet ist, dass die Auswertelektronik (24) mit der elektrischen Federkontakteinrichtung (31 ) elektrisch verbunden ist, und dass die Membran (21 ) mit der pneumatischen Schnittstelle (26) pneumatisch verbunden ist.

7. Druckmessmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (20) an dem Träger (5) als ein Modulteil auswechselbar befestigt ist.

8. Pneumatische Einrichtung (2) eines Fahrzeugs, welche zur Betätigung von Schaltaktuatoren und/oder Wählaktuatoren eines automatisierten Schaltgetriebes dient, mit einer elektropneumatischen Schaltvorrichtung und mit einem Druckmessmodul (1 ) zur Erfassung eines pneumatischen Druckes der Schaltvorrichtung, wobei das Druckmessmodul (1 ) gemäß einem der Vorrichtungsansprüche 1 bis 7 aufgebaut ist.

9. Fahrzeug, wie Nutzfahrzeug oder Personenkraftwagen, mit einem Druckmessmodul (1 ) zum Messen eines pneumatischen Druckes einer pneumatischen Einrichtung (2) des Fahrzeugs, wobei das Druckmessmodul (1 ) gemäß einem der Vorrichtungsansprüche 1 bis 7 aufgebaut ist.