KR20190109762A - 차량을 위한 인터페이스 요소 - Google Patents

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안드레 클루프틴저
마틴 메더러
안드레아스 라이눙
펠릭스 티에르펠더
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크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
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Abstract

본 발명은 전자 부품들을 포함하는, 차량의 인터페이스 요소(60; 60')에 관한 것으로, 상기 전자 부품은 차량(N)의 적어도 하나의 데이터 인터페이스에 대한 적어도 하나의 접속부(62; 62')를 갖고, 상기 접속부(62; 62')는 전자 부품을 제어하기 위한 측정 데이터 및/또는 제어- 및/또는 조절 데이터를 교환하는데 적합하여 제공되고, 상기 전자 부품들은 적어도 하나의 통합된 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛을 추가로 포함한다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 이러한 인터페이스 요소(60, 60')를 갖는 차량, 특히 상용차(N) 또는 레일 차량, 그리고 차량, 특히 상용차(N) 또는 레일 차량의 적어도 부분적인 제어 및/또는 조절 또는 모니터링을 위한 방법에 관한 것이다.

Description

차량을 위한 인터페이스 요소
본 발명은 전자 부품들을 포함하는, 차량, 특히 상용차 또는 레일 차량을 위한 인터페이스 요소, 적어도 하나의 이러한 플러그인 요소를 포함하는 차량, 특히 상용차 또는 레일 차량, 그리고 상용차의 적어도 부분적인 측정 및/또는 제어 및/또는 조절 또는 모니터링을 위한 방법에 관한 것이다.
차량, 특히 상용차에 상용차의 주행 상태의 중앙 제어 및 조절뿐만 아니라 모니터링을 제공하는 것 또는 몇 개의 더 큰 제어부에서 지능적인 평가들을 통합하는 것은 선행 기술에 이미 공개되어 있다. 그러나 또한 일반적으로 차량 전자 장치 및 제어부 및/또는 조절부는 상용차의 개발 당시 상태로 확정된다. 그럼에도, 상용차는 비교적 긴 수명을 갖는다.
전자 플러그인 연결부가 광전자 신호 변환기와 함께 광 가이드의 단부에 통합된 플러그인 연결부는 WO 2002/33790 A1호에 공개되어 있다.
통합된 전자 장치를 갖는 플러그는 또한 DE 10 2007 043 887 A1호에 이미 공개되어 있다. 이 경우 커넥터 하우징 내에 전자 기판이 위치한다.
통합된 전자 장치를 갖는 플러그의 다른 예는, 전자기 신호 전송을 위한 통합된 전자 장치 및 전력 전송용 콘택을 구비한 플러그를 포함하는 DE 10 2005 060 798 A1호이다.
전술한 예들은 상용차 분야 또는 레일 차량 분야로부터 유래하지 않는다.
본 발명의 과제는, 특히, 상용차를 위한 전자 시스템이 간단하게 개장될 수 있도록, 상용차 내의 제어부 및/또는 조절부에서 중복성(redundancy)이 간단하게 추가되도록 및 상용차의 제어부 및/또는 조절부가 전체적으로 개선될 수 있도록, 플러그인 요소, 상용차 및 상용차의 제어 및/또는 조절을 위한 방법을 바람직하게 개선하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 상용차를 위한 인터페이스 요소에 의해 해결된다.
따라서, 차량을 위한 인터페이스 요소는 전자 부품을 포함하고, 상기 전자 부품들은 차량의 적어도 하나의 데이터 인터페이스에 대한 적어도 하나의 접속부를 가지며, 상기 접속부는 작동 관련 데이터의 측정 및/또는 전자 부품들의 제어 및/또는 조절을 위한 측정 데이터 및/또는 제어- 및/또는 조절 데이터를 교환하는데 적합하게 제공되며, 상기 전자 부품들은 적어도 하나의 통합된 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛을 추가로 포함하는 것이 제공된다.
차량은 예를 들어 화물 자동차와 같은 상용차 또는 레일 차량일 수 있다.
본 발명은, 상용차의 중앙 제어부 및/또는 조절부는 물론 관련 신호 라인과 구성 요소들과 위치 독립적으로 추가로 상용차의 거의 모든 지점에 추가의 지능형 인터페이스 요소를 이용해서 분산형 제어- 및/또는 조절 전자 장치가 설치될 수 있고, 상기 전자 장치는 상용차의 실제 제어부 및/또는 조절부와 무관하게 추가로 제어- 및/또는 조절 과제를 맡을 수 있다는 기본 사상에 기초한다. 또한, 인터페이스 요소는 측정 데이터를 수신할 수 있지만, 상응하게 전달할 수도 있다. 측정 데이터의 처리도 가능하다. 이를 바탕으로 인터페이스 요소를 통해 제어 및/또는 조절이 이루어질 수 있다.
따라서, (추가적인) 제어- 및/또는 조절 인텔리전스는 상용차를 위한 인터페이스 요소에 통합되며, 상기 인터페이스 요소는 상용차의 임의의 지점에 위치 독립적으로 장착될 수 있다.
특히, 센서 및/또는 액추에이터는 인터페이스 요소에 통합되지 않을 수도 있다.
따라서 인터페이스 요소는 센서를 갖지 않을 수 있다.
또한, 인터페이스 요소는 액추에이터를 갖지 않을 수 있다.
이로써 인터페이스 요소의 간단한 구성이 가능해진다.
또한, 인터페이스 요소는 출력단 등과 같은 제어 요소를 갖고, 상기 제어 요소를 이용해서 예를 들어 액추에이터에 필요한 전기 제어 신호가 생성될 수 있는 것이 고려될 수 있다.
그러나 데이터 인터페이스는 각각 단방향 데이터 인터페이스를 포함하고, 상기 데이터 인터페이스는 하나의 방향으로는 물론 다른 방향으로도 데이터 전송을 가능하게 하는 것이 고려될 수도 있다. 지능형 전자 장치를 플러그인 요소에 통합함으로써, 차량 내의 이용 가능한 조립 공간 또는 중앙 차량 제어부 및 -조절부와 관련하여 이용 가능한 조립 공간과 무관하게, 추가 제어- 및 조절 전자 장치가 상용차에 추가될 수 있다. 조립 공간은 사실상 인터페이스 요소의 하우징 또는 인터페이스 요소의 케이블에 의해 주어진다. 상용차를 위한 제어- 및/또는 제어 부품의 개장은 매우 간단하고 저렴하다. 중복 시스템의 구성도 용이해진다. 그 이유는 인터페이스 요소로 인해, 적합한 지점에 추가 전자 장치를 추가하여 중복 시스템을 구성하는 것이 가능해지기 때문이다.
특히, 서로 연결된 복수의 인터페이스 요소로 지능형 인터페이스 요소-네트워크가 형성되는 것이 고려될 수도 있다. 이러한 인터페이스 요소-네트워크를 통해 이러한 점에서 또는 해당하는 기능적인 서브 시스템과 관련해서 추가의 제어부들의 전체적인 생략이 이루어질 수 있고 또는 가능해질 수 있다. 이로써 인터페이스 요소-네트워크를 구성하는 인터페이스 요소들은 반드시 차량의 중앙 제어부에 접속되지 않아도 된다.
또한, 통합된 제어- 및/또는 조절 유닛은 마이크로 컨트롤러이거나 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것이 제공될 수 있다. 마이크로 컨트롤러를 사용하면 통합된 제어- 및/또는 조절 유닛을 형성하는 것이 간단해진다.
통합된 측정 데이터 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛은 프로세서 및/또는 집적 회로 및/또는 적어도 하나의 데이터 인터페이스를 추가로 포함할 수 있다. 이로 인해 차량의 다른 구성 요소와 데이터 교환이 가능해진다. 또한, 이로 인해, 데이터가 수신, 처리 및 전달될 수 있는 것이 달성된다.
인터페이스 요소는 플러그인 요소로서 설계될 수 있다. 이로써 간단한 장착이 가능해진다. 이로 인해 이미 작동 중인 차량에 인터페이스 요소의 개장도 용이해진다. 플러그인 옵션으로서 표준화된 슬롯이 적합한 산업 표준에 따라 선택되는 것이 고려될 수 있다.
인터페이스 요소가 케이블 내에 또는 케이블 요소, 특히 연결 케이블로서 형성되는 것이 고려될 수도 있다. 이러한 디자인 옵션은 또한 이미 작동중인 차량의 개장도 용이하게 한다. 이로써 다수의 인터페이스 요소로 구성된 추가의 지능형 분산 네트워크가 구축될 수 있다.
전자 부품은 방수 처리로 보호되도록 형성될 수 있다. 특히, 인터페이스 요소는 장착된 상태에서 그것의 전자 부품들을 밀봉하는 것이 고려될 수 있다. 즉, 전자 부품들은 방수 처리로 보호되도록 형성되는 것이 제공될 수 있다. 이로 인해 인터페이스 요소의 견고한 구성이 가능해진다. 이로써, 사실상 임의의 환경 요건을 갖는 상용차의 사실상 모든 임의의 위치에 인터페이스 요소의 배치가 가능해진다. 이를 위해, 예를 들어 타이어 근처 또는 운전실 아래에 또는 상용차의 상부 구조와 관련하여 고정된 상용차 상의 지점들도 고려된다.
또한, 인터페이스 요소는 센서에 연결되거나 연결될 수 있는 것이 가능하다.
특히, 센서는 휠 회전 속도 센서인 것이 제공될 수 있다.
인터페이스 요소는 적어도 하나의 센서에 접속될 수 있다. 이러한 지능형 센서 평가에 의해, 차량의 주행 거동을 제어하거나 차량의 작동 상태를 설명하는 특정 값들이 추가 처리되거나 타당성 체크가 이루어질 수 있다. 이와 관련해서 특히 가속 센서, 온도 센서, 진동 센서, 압력 센서, 휠 회전 속도 센서 등의 평가가 고려될 수 있다.
인터페이스 요소는 액추에이터에 연결되거나 연결될 수 있다.
액추에이터는 예를 들어 밸브를 위한 제어 요소 또는 작동 요소 또는 임의의 종류의 스위칭 요소 등일 수 있다.
따라서, 데이터 인터페이스를 통한 설정값들의 판독 또는 인터페이스 요소의 데이터 인터페이스를 통한 입력값들의 출력이 가능해질 수 있다. 또한, 인터페이스 요소의 적어도 하나의 디지털 또는 아날로그 출력부를 통해 액추에이터가 제어될 수도 있다. 이와 같은 아날로그 또는 디지털 입력부를 통한 측정값의 판독도 고려될 수 있다.
센서에 접속된 경우, 인터페이스 요소의 가능한 적용은, 인터페이스 요소를 이용해서 (예를 들어 아날로그) 측정 신호들만이 평가되고, 상기 측정 신호들은 표준화된 데이터 형식으로 데이터 버스에 저장되어, 모든 제어부, 예를 들어 2개의 중복 보안 제어부도, 2개의 제어부는 비용 효율적으로 동일한 데이터 버스에만 접속되면 되기 때문에, 동시에 데이터 형식의 상기 하나의 측정 신호에 추가 작업이 거의 없이도 액세스할 수 있는 방식일 수 있다. 하나의 예는, 인터페이스 요소에서 수행될 수 있는 휠 회전 속도 신호의 검출이다. 동시에 인터페이스 요소는 이러한 신호에 대한 오류도 모니터링할 수 있고, 검출된 오류를 임의의 다수의 제어부에 대한 디지털 측정 신호의 특수한 값을 통해 데이터 버스에 저장할 수 있다. 따라서 인터페이스 요소를 통해서만 접속된 모든 제어부에 대한 측정 신호는 중앙 제어부의 측에서 작업 없이 상기 중앙 제어부에 의해 데이터 값을 통해서만 유효하거나 타당해 보이지 않는 측정값으로서 인식될 수 있는 복제된 보안 측정 신호가 된다.
가장 간단한 인터페이스 요소의 고려할 수 있는 최소 단위로서, 이는 데이터 인터페이스에서 2개의 인터페이스 요소의 간단한 결합일 것이고, 이 경우 하나의 인터페이스 요소는 센서를 판독하고, 다른 인터페이스 요소는 액추에이터를 제어한다. 2개의 인터페이스 요소는 데이터 인터페이스를 통해 서로 조절 변수를 교환할 수 있고, 조절 회로에서 결합의 한쪽의 측정값을 판독할 수 있고, 다른 쪽의 액추에이터를 제어할 수 있다.
차량의 적어도 하나의 데이터 인터페이스에 대한 접속부는 유선 접속부일 수 있거나 유선 접속부를 포함할 수 있다.
접속부는 무선 접속부일 수도 있거나 무선 접속부를 포함할 수도 있다.
또한, 접속부는 광학 접속부이거나 광학 접속부를 포함하는 것이 제공될 수 있다.
또한, 접속부는 자기 접속부이거나 자기 접속부를 포함하는 것이 고려될 수 있다.
인터페이스 요소는 외부 전력 공급원에 접속될 수 있거나 접속된다.
대안으로서 또는 추가로, 인터페이스 요소는 내부 전력 공급원에 접속될 수 있거나 접속되는 것이 제공될 수 있으며, 특히 내부 전력 공급원은 배터리이거나 배터리를 포함한다.
즉, 인터페이스 요소는 다른 전압원을 통해 또는 통합된 배터리를 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있다. 이를 위해, 에너지 절약과 관련하여 인터페이스 요소에 셧다운 가능성이 존재할 수 있다.
특정 경계 조건하에서, 인터페이스 요소 내의 과전압 보호부는 생략 가능하고 따라서 인터페이스 요소는 과전압 보호부를 갖지 않는 것이 고려될 수 있다.
자동차 분야의 전자 부품들은 일반적으로 과전압에 대해 보호되어야 하고, 따라서 파손될 수 없는 것이 고려될 수 있다. 이러한 전압 피크는 예를 들어 발전기의 스위칭 과정들로 인해 기인할 수 있다. 인터페이스 요소가 차량의 발전기/배터리로부터 직접 전압을 공급받는 경우, 통합된 과전압 보호부가 필요할 수 있다. 그러나 자체 보호 장치에 의해 과전압을 미리 억제하는 하나 또는 중복적인 다수의 제어부를 통해 인터페이스 요소가 전력을 공급받는 경우, 상기 과전압 보호부는 생략될 수 있다. 이로써 인터페이스 요소는 외부 제어부(들) 및 각각의 제어부에 전압을 공급하는 관련 전압원의 보호 장치에 의해 함께 보호될 수 있다.
인터페이스 요소에 통합된 제어- 및/또는 조절 유닛은 예를 들어 액추에이터를 조절하거나 센서 신호를 처리하기 위한 소프트웨어 또는 알고리즘을 가질 수 있다. 특히, 회전 속도, 특히 휠 회전 속도 또는 상용차의 속도를 검출하기 위한 소프트웨어가 제공되는 것이 고려될 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들어 가속 센서에 작용하는 가속에 대해 휠 회전 속도를 조정할 수 있도록 하기 위해, 가속 센서도 고려되어야 한다.
인터페이스 요소는 2개의 데이터 버스 인터페이스 사이의 게이트웨이로써 이용될 수 있다.
그러나 인터페이스 요소가 조절기로서, 예를 들어 데이터 버스로부터의 설정값에 따라서 액추에이터를 제어하는 캐스케이드식 가이드 변수 조절부로서 이용되는 것이 고려될 수도 있다.
이와 관련해서, 예를 들어 케이블 교체를 가능하게 하기 위해, 인터페이스 요소를 기존 차량 구조에 통합하는 것이 고려될 수도 있다.
또한, 인터페이스 요소의 제어- 및/또는 조절 유닛이 메모리 유닛을 구비하여, 예를 들어 데이터가 저장될 수도 있는 것이 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 제어- 및/또는 조절 유닛을 데이터 로거(data logger) 또는 블랙박스 커넥터로 설계하는 것이 가능할 것이다. 룩업 테이블 및/또는 데이터 변환과 같은 기능도 제공될 수 있다.
센서의 단일 채널 또는 다중 채널 처리 또는 액추에이터의 제어가 이루어질 수 있다.
방수성을 얻기 위해 밀봉 충전물을 갖는 하프쉘 하우징을 달성하는 것이 고려될 수도 있다. 또한, 방수성은 인터페이스 요소의 요소들의 전체 또는 부분적인 캐스팅(casting)에 의해 달성되는 것이 고려될 수도 있다. 대안으로서 플러그의 완전한 캡슐화 또는 플러그의 일체형 구현이 고려될 수도 있다. 단부가 밀봉된 케이블에 의해 전자 부품을 방수 처리하여 둘러싸는 것이 고려될 수도 있다.
특히 인터페이스 요소는, 상용차의 ABS-시스템, 상용차의 전자 브레이크 시스템, 상용차의 에어 서스펜션 또는 상용차의 공기 처리 시스템 또는 상용차의 압력 공급 시스템의 밸브들의 제어를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 상용차의 브레이크 시스템과 관련하여 이러한 인터페이스 요소를 사용하는 것이 고려될 수도 있다.
적어도 2개의 전압 공급부를 통한 인터페이스 요소의 중복 공급(redundant supply)이 이루어질 수 있다. 인터페이스 요소가 통합된 전력 저장 장치를 구비하는 것이 고려될 수 있다. 또한, 전력 공급을 위해 대안으로서 및/또는 추가로 상용차의 전력 공급 시스템에 대한 접속이 이루어질 수 있다.
상용차의 데이터 인터페이스에 대한 접속부는 유선 접속부일 수 있거나 유선 접속부를 포함할 수 있다. 그러나 상용차의 데이터 인터페이스에 대한 접속부는 무선 접속부이거나 무선 접속부를 포함하는 것이 고려될 수도 있다.
기본적으로, 유선 또는 무선 데이터 인터페이스가 존재하고 구축되는 것이 제공될 수 있다.
또한, 인터페이스 요소는 상용차의 전력 공급망에 접속될 수 있고 및/또는 장착된 상태에서 상용차의 전력 공급망에 접속되는 것이 제공될 수 있다.
또한, 인터페이스 요소는 모바일 단말기, 특히 스마트폰 및/또는 태블릿 PC에 대한 인터페이스를 갖는 것이 제공될 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 원격 유지 보수 기능이 구축될 수 있다.
또한, 차량을 온라인으로 모니터링 할 수 있는 것과 따라서 상용차의 주행 상태 및 작동 상태를 원격에서 연속해서 모니터링할 수 있는 것이 고려될 수도 있다.
또한, 상용차의 작동 시스템의 온라인-오류 모니터링을 수행할 수 있는 것이 제공될 수도 있다.
전술한 선택적인 데이터 로거 기능에 의해, 온라인으로 얻은 데이터를 동시에 기록하는 것이 고려될 수도 있다.
따라서, 인터페이스 요소는 동시 온라인 모니터링과 함께 데이터 로거 기능을 가능하게 하고 형성할 수 있다.
인터페이스 요소 및 그 전자 부품들이 암호화된 통신 프로토콜을 구비할 수 있다. 암호화된 통신 프로토콜을 통해, 보안 조치가 해킹 및 비인가된 데이터 유출 또는 상용차의 제어 시스템의 위험한 원격 인계 기능을 저지하는 것이 가능해진다.
인터페이스 요소는 인터페이스 요소에서 측정 신호를 평가할 수 있는, 특히 플러그인 요소에 배치된 적어도 하나의 센서의 측정 신호를 자동으로 평가할 수 있는 평가 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 인터페이스 요소는 모니터링 유닛을 구비하며, 상기 모니터링 유닛을 이용해서 상용차의 작동 상태의 모니터링을 위해 지속적으로 수신된 측정 신호들이 자동으로 모니터링될 수 있는 것이 제공될 수 있다.
또한, 인터페이스 요소가 신호 조정 유닛을 구비하며, 상기 신호 조정 유닛을 이용해서 인터페이스 요소에서 및 상용차에서 제어- 및/또는 조절 신호들이 조정될 수 있는 것이 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 적어도 하나의 인터페이스 요소를 갖는 차량, 특히 상용차 또는 레일 차량에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 차량, 특히 상용차 또는 레일 차량의 적어도 부분적인 측정 및/또는 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링을 위한 방법에 관한 것으로, 상용차의 적어도 부분적인 측정 및/또는 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링은 차량 아키텍처에서 중앙 제어부에 의해 수행되지 않고, 적어도 하나의 인터페이스 요소, 특히 하나의 인터페이스 요소에 의해 분산되어 수행된다.
특히, 방법과 관련해서 인터페이스 요소는, 상용차의 ABS-시스템, 상용차의 전자 브레이크 시스템, 상용차의 에어 서스펜션 또는 상용차의 공기 처리 시스템 또는 상용차의 압력 공급 시스템의 밸브들의 제어를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
인터페이스 요소를 통해, 상용차의 기존의 제어- 및/또는 조절 시스템 및 - 구성 요소에 대한 추가 제어- 및/또는 조절이 이루어질 수 있다.
상용차의 브레이크 시스템과 관련하여 방법의 범위에서 이러한 인터페이스 요소들을 사용하는 것이 고려될 수도 있다.
적어도 2개의 전압 공급부를 통한 인터페이스 요소의 중복 공급이 이루어질 수 있다.
인터페이스 요소의 전력 공급은 자립적으로 및 상용차의 중앙 전력 공급부를 통해 이루어지는 것이 고려될 수 있다. 이를 위해, 인터페이스 요소는 통합된 전력 저장 장치를 구비할 수 있다.
그러나 전력 공급부에 대해 추가로 또는 대안으로서 상용차의 전력 공급 시스템에 대한 접속이 이루어질 수 있는 것이 고려될 수도 있다.
본 발명의 다른 세부 사항 및 장점들은 도면에 상세히 도시된 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 상용차의 부분적인 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링을 위한 방법의 본 발명에 따른 실시예를 수행하기 위한 본 발명에 따른 상용차용 플러그인 요소의 본 발명에 따른 실시예 및 공기 처리 유닛을 가진 브레이크 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 플러그인 요소의 제 1 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 플러그인 요소의 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 4는 상용차의 차량 아키텍처에 대한 플러그인 요소의 가능한 접속의 예를 도시한 도면.
도 1은 상용차(N)의 부분적인 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링을 위한 방법의 본 발명에 따른 실시예를 수행하기 위한 본 발명에 따른 상용차(N)용 플러그인 요소(60 및 60')의 본 발명에 따른 실시예 및 공기 처리 유닛(2)을 가진 상용차용 브레이크 시스템(1)의 개략도를 도시한다.
기본적으로 플러그인 요소들(60 및 60')은 상용차의 브레이크 시스템 및 공기 처리 유닛과 관련하여 도 1에 도시된 실시예와 관련하여서만 이용될 수 있는 것은 아니다. 상용차(N)의 전자 시스템 전체와 관련한 적용예가 고려될 수 있다.
공기 처리 유닛(2)은 압축기(4)에 의해 제공된 압축 공기를 여과 및 건조하기 위해 압축기(4)에 연결된 필터 카트리지(6)를 포함한다.
필터 카트리지(6)는 공기 처리 유닛(2)의 하우징(8)에 배치되고 필터 카트리지 라인(10)을 통해 하우징(8)에 공압식으로 연결된다.
하우징(8) 내에 적용 밸브(12; apply valve)가 배치된다.
이러한 실시예에 따르면, 적용 밸브(12)는 분배기 유닛(14)을 통해 필터 카트리지 라인(10)에 연결된다.
이 경우, 적용 밸브(12)는 연결 라인(16) 내에 배치된다. 바람직한 기능을 위해, 압력 탭이 분배기 유닛(14)의 전방에 배치될 수도 있다.
실시예에 따라, 적용 밸브(12)를 위한 공급 압력은 안정한 것, 즉 중단된 압축기 송출에 의해 0으로 떨어지지 않는 것이 중요하다.
따라서 이 실시예에서 압력 탭은 분배기 유닛(14)과 체크 밸브 사이에도 놓일 수 있다.
공개된 형태에서, 공기 처리 유닛(2)은 예를 들어 상용차의 앞차축의 2개의 전방 휠 브레이크 실린더(22) 중 각각 하나의 전방에 연결된 2개의 제어 밸브(20)에 공압식으로 연결된다.
트레일러 제어 모듈(18)은 공기 처리 유닛(2)을 통해서도 동력을 공급받는다.
마찬가지로 하우징(8) 내에 배치된 제어부(24)는, 대응하는 제어 신호(26)를 출력함으로써 적용 밸브(12)를 제어하도록 설계된다.
제어 밸브(20)는, 전방 휠 브레이크 실린더(22) 내의 각각의 브레이크 압력을 변경하도록 설계된다.
공기 처리 유닛(2)에 의한 제어 밸브(20)의 제어는 예를 들어, 제동 시 휠의 블록킹이 방지되거나 상용차가 한쪽에서 제동되도록 이루어진다.
이 실시예에 따라 적용 밸브(12)는, 제어 밸브 접속부(18)에 주변 압력과 작동 압력 사이에서 단계적으로 조절 가능한 설정 압력을 가하도록 설계되며, 이 경우 예를 들어 이러한 설정 압력의 일부는 자기 밸브에 의해 직접 제거될 수 있고, 일부는 릴레이 밸브에 의해 공기량 증대 방식으로 제거될 수 있다.
대안으로서 적용 밸브(12)는, 2개의 제어 밸브(20) 전방에 배치된 브레이크 시스템(1)의 밸브 또는 밸브 모듈, 예를 들어 릴레이 밸브의 공압식 제어를 위해 설정 압력으로서 제어 압력을 제어 밸브 접속부(18)에 가하도록 설계될 수 있다.
예로서, 상용차에는 앞차축 및 뒤차축의 각각의 휠의 회전 속도를 검출하기 위한 총 4개의 선택적인 휠 회전 속도 센서(28)가 장착된다.
휠 회전 속도 센서(28)는 휠의 각각의 회전 속도를 나타내는 각각의 휠 회전 속도 센서 신호(30)를 제어부(24)에 전송하고, 상기 제어부(24)는, 휠 회전 속도 센서 신호(30)를 사용하여, 즉 휠의 각각의 회전 속도에 따라 적용 밸브(12)를 제어하도록 설계된다.
선택적으로 제어부(24)는, 특히 상용차의 제동 감속 시 전륜의 블로킹이 방지되도록 또는 상용차가 추가로 한쪽에서 제동 감속되도록, 적용 밸브(12)에 추가로 또는 대안으로서, 2개의 제어 밸브(20)를 직접 전기적으로 제어하기 위해 휠 회전 속도 센서 신호(30)를 사용한다.
적용 밸브(12)를 이용해서, 브레이크 시스템(1)은 공개된 형태로 제어될 수 있다.
주차 브레이크 기능은 또한 선행 기술에 공개된 바와 같은 적절한 방식으로 구현된다.
2개의 전방 휠 브레이크 실린더(22)는 앞차축 밸브 모듈(36)을 통해 브레이크 시스템(1)의 풋 브레이크 모듈(38)에 연결된다.
2개의 제어 밸브(20)는 전방 휠 브레이크 실린더(22)와 앞차축 밸브 모듈(36) 사이에 배치된다.
도 1에 도시된 브레이크 시스템(1)은 예를 들어 상용차의 전자 브레이크 시스템의 EBS-제어부(48)에 의해 제어될 수 있다.
이를 위해 EBS-제어부(48)는 예를 들어 전기적 신호 전송을 위해 휠 회전 속도 센서(28), 풋 브레이크 모듈(38) 및 앞차축 밸브 모듈(36)에 연결된다.
실시예에 따라 공기 처리 유닛(2)의 제어부(24)는, 전자 브레이크 시스템의 고장 시 적용 밸브(12)를 제어하도록 설계되어, 상용차의 앞차축에서 충분한 제동력이 추가로 보장될 수 있다.
풋 브레이크 모듈(38)은 또한 뒤차축 밸브 모듈(50)을 통해 상용차의 뒤차축의 2개의 후방 휠 브레이크 실린더(52)에 연결된다.
예시적으로만 앞차축과 달리, 뒤차축 밸브 모듈(50)과 후방 휠 브레이크 실린더(52) 사이에는 ABS-제어 밸브가 배치되지 않는다.
이 실시예에 따라 2개의 후방 휠 브레이크 실린더(52)는, 통기 상태에서 상용차의 후륜을 스프링력에 의해 차단하도록 설계된다.
후방 휠 브레이크 실린더(52)는 따라서 록킹- 또는 주차 브레이크 기능의 구성부이다.
도 2는 플러그인 요소(60) 형태의 본 발명에 따른 인터페이스 요소의 제 1 실시예를 도시한다.
이 실시예에서 본 발명에 따른 플러그인 요소(60)는 통합된 센서 기능 평가 로직을 갖는 플러그인 요소로서 및 센서들, 여기에서 휠 회전 속도 센서 신호(30)를 갖는 휠 회전 속도 센서(28) 및 압력 센서(64)에 접속을 위해 형성된다.
플러그인 요소(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 접속부(62)를 통해 EBS-제어 부(48)에 직접 또는 간접적으로 접속될 수 있다. 또한, 제어부(24)에 대한 접속부가 제공된다.
도 2에서 전기 라인은 도면부호 E로, 데이터 신호 라인은 도면 부호 D로, 공압 라인은 도면 부호 P로 및 측정 신호 라인은 도면 부호 M으로 표시된다.
플러그인 요소(60)는 2개의 압력 센서(압력-전압 변환기)(64)를 가지며, 상기 압력 센서들은 대응하는 측정 신호 라인(66)에 의해 예를 들어 후방 휠 브레이크 실린더(52)에 접속될 수 있다.
이 경우 측정 라인(66)을 위한 대응하는 플러그인 연결부가 고려될 수도 있다.
그러나 인터페이스 요소(60)의 도시된 레이아웃은 또한 플러그인 요소가 아니라 케이블 요소로서 설계되는 것이 고려될 수도 있다.
또한, 플러그인 요소(60)는, 예를 들어 가속 또는 휠 회전 속도도 측정할 수 있는 2개의 배터리(68)에 대한 접속부를 갖는다.
또한, 플러그인 요소(60)는 마이크로 컨트롤러(70)를 갖는다.
마이크로 컨트롤러(70)는 평가 기능을 형성하기 위한 평가 유닛, 모니터링 기능을 형성하기 위한 모니터링 유닛 및 신호 조정 기능을 형성하기 위한 신호 조정 유닛을 가질 수 있다.
플러그인 요소(60)의 전자 장치는, 여기서 방수성을 달성하기 위해 겔 충전재 또는 캐스팅 화합물을 갖는 하프쉘 하우징으로서 플러그인 요소(60)의 형성에 의해, 방수 처리되어 캡슐화된다.
대안으로서 플러그인 요소(60)에 존재하는 전자 장치뿐만 아니라 플러그인 요소(60)의 완전한 캡슐화가 이루어질 수도 있다.
도 3은 도 2에 따른 플러그인 요소(60)와 같은 전체적인 구조적 및 기능적 특징들을 갖는 실질적으로 동일한 구성의 플러그인 요소(60')를 도시한다.
상응하는 동일한 요소들은 프라임 부호를 붙인 도면 부호 또는 동일한 도면 부호로만 표시된다.
플러그인 요소(60')는 추가로 액추에이터 기능을 갖는다. 이 경우 전기 제어 라인(72')이 제공되며, 상기 제어 라인에 의해 자기 밸브, 여기서 제어 밸브(20; 도 1 참조)가 제어될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 1에도 예로서 도시된 상용차의 차량 아키텍처는 플러그인 요소(60 또는 60')를 이용해서 상용차(N)의 브레이크 시스템(1)에 의해 확장될 수 있다. 상용차(N)의 데이터 버스(80)에 플러그인 요소(60 또는 60')의 접속에 의해, 여기에 예시적으로 제어 밸브(20)에 의해 표현된 액추에이터(A) 또는 여기에 예시적으로 압력 센서(64)에 의해 표현된 센서 요소(S)에 대한 추가 제어 옵션이 가능해진다.
따라서 예를 들어 자율 주행과 관련하여서도, 전체 상용차(N)에 대한 기능의 바람직한 분배가 가능해진다. 플러그인 요소(60 또는 60')에서 EBS-시스템의 비 중복 회전 속도 평가가 고려될 수 있다. 이로 인해, 플러그인 요소(60 또는 60')를 통해 액세스가 우선하기 때문에, 중복 ECU- 및 EAC-모듈성도 가능해진다.
그것은 표준 센서들에 의해 작동될 수 있다.
예를 들어, 고품질 센서 정보 및 기능을 제공할 수 있도록 하기 위해, 상용차(N)의 기존 차량 시스템은 확장될 수 있다(도 4 참조). 여기에서 특히 지능형 전자 장치는 기존 차량 시스템에 개장될 수 있다.
플러그인 요소(60 또는 60')의 공간 절약형, 가변적 및 위치 의존적인 고정은, 플러그인 요소(60 또는 60')에 제어 기능 및 대응하는 하드웨어와 제어 전자 장치를 통합할 수 있는 조립 공간이 제공된 위치에서 이루어질 수 있다.
상용차(N)의 EBS-시스템(48) 또는 제어부(24) 또는 다른 제어- 및/또는 조절 시스템에 대한 연결은 유선 또는 무선으로, 예를 들어 무선 통신으로 이루어질 수 있다.
플러그인 요소(60 또는 60')에 다수의 제어 출력부가 제공될 수 있다. 센싱하는 플러그인 요소(60)와 유사하게, 액추에이터(A)에 대해 조정되어, 캐스케이드식 조절을 제공하는 것도 가능하다(도 3 참조).
데이터 버스에 접속된 모든 중복 시스템에 대해 완전한 신호 합의가 한 번만 이용 가능한 것이 고려될 수 있다.
플러그인 요소(60 및 60')의 콤팩트한 디자인 및 낮은 자체 중량에 의해 진동 내성도 제공된다.
추가 기능을 사용하면, 접속된 메인 장치, 여기에서는, 예를 들어 EBS-시스템(48) 또는 EAC-시스템의 수정 없이 업데이트를 수행할 수 있는 것도 가능하다. 플러그인 요소(60 또는 60')를 부분적으로 또는 완전히 교체하거나 상기 요소를 업데이트를 통해 상응하게 최신 상태로 만들기만 하면 된다.
또한, 예를 들어 WLAN, 블루투스 또는 다른 무선 프로토콜을 통해 이동 통신 인터페이스를 연결할 수 있는 것이 고려될 수 있다. 이러한 인터페이스를 통해 모바일 단말기에, 예를 들어 스마트폰 또는 태블릿 PC 및/또는 일반적으로 인터넷의 서버에 연결이 가능하다. 원격 유지 보수, 데이터 기록, 원격 제어 등에 사용되는 온라인-모니터링 시스템에 접속도 고려될 수 있다.
별도의 추가 중앙 제어부 및/또는 조절부는 통합되지 않아도 되기 때문에, 추가 하우징과 플러그인 연결부 전체도 절약될 수 있다.
오히려 단순히 플러그인 요소들(60 및 60')은 적절한 위치에서 시스템에 통합된다.
또한, 센서 신호들의 컨디셔닝, 예를 들어 특성 필드 조정을 수행하는 것이 고려될 수 있다. 또한, 브레이크 시스템 또는 상용차(N)의 중앙 제어부의 수정 없이 변경된 특성 필드와 센서 교체를 수행할 수 있는 것이 고려될 수도 있다.
플러그인 요소들(60 및 60')은 아날로그 출력부를 가질 수 있다. 플러그인 요소(60 또는 60')에는 상이한 출력 신호를 갖는 다수의 상이한 센서가 제공될 수 있다.
전반적으로 이로 인해 메인 제어부, 예를 들어 EBS-시스템(48) 또는 EAC 시스템에 입력부 및 출력부들(인풋/아웃풋)이 상당히 절약된다. 극단적인 경우에, 플러그인 요소(60 또는 60')로 제어 기능 및 하드웨어의 데이터 버스-접속부 변위만이 이루어진다(도 2, 도 3 및 도 4 참조).
데이터 인터페이스로부터의 설정값에 기초하여 상용차(N)의 대응하는 구성 요소를 제어하는 다수의 제어 출력부가 제공될 수 있고, 도 3을 참고로, 여기에서 제어 밸브(20)의 라인(72)을 통한 제어가 제공될 수 있다.
캐스케이드식 조절은 액추에이터에 대해 조정되어 제공될 수 있다.
중앙 제어부를 수정하지 않고도 상용차(N) 및 그것의 제어 시스템은 플러그인 요소(60 또는 60')에서 요구 사항 및 기능을 변경함으로써 새로운 액추에이터에 적응될 수 있다.
이는 예를 들어, 플러그인 요소의 대응하는 소프트웨어 변경에 의해서만 미리 이루어질 수도 있다.
여기서, 마이크로 컨트롤러(70)를 통한 대응하는 소프트웨어 업데이트 및 플러그인 요소(60 또는 60') 내의 대응하는 저장 옵션이 가능할 것이다.
플러그인 요소들(60 및 60') 및 거기에 있는 지능형 전자 장치들에 의해, 기본적으로 상용차(N) 전체에서 센서 신호들을 모니터링하는 것과 이로써 예를 들어 케이블 단선 또는 다른 시스템 에러를 검출하는 것 또는 페일 세이프 원리 또는 이와 같은 상태를 만드는 것도 가능하다.
센서 신호의 탭-방지 통신은 데이터 버스(80)를 통한 암호화된 전송에 의해서도 가능하다.
인터페이스 요소들(60, 60')의 가능한 적용은 도 4에 따른 실시예와 유사하게 구현될 수 있고, 인터페이스 요소(60)를 이용해서 (예를 들어 아날로그) 측정 신호들만이 평가되고, 상기 측정 신호들은 표준화된 데이터 형식으로 데이터 버스(80)에 저장되어, 모든 제어부, 예를 들어, 2개의 중복 보안 제어부도, 2개의 제어부는 비용 효율적으로 동일한 데이터 버스에만 접속되면 되기 때문에, 동시에 데이터 형식의 상기 하나의 측정 신호에 추가 작업이 거의 없이도 액세스할 수 있다. 하나의 예는, 인터페이스 요소(60)에서 수행될 수 있는 휠 회전 속도 신호의 검출이다. 동시에 인터페이스 요소는 이러한 신호에 대한 오류도 모니터링할 수 있고, 검출된 오류를 임의의 다수의 제어부에 대한 디지털 측정 신호의 특수한 값을 통해 데이터 버스(80)에 저장할 수 있다. 따라서 인터페이스 요소를 통해서만 접속된 모든 제어부에 대한 측정 신호는 중앙 제어부의 측에서 작업 없이 상기 중앙 제어부에 의해 데이터 값을 통해서만 유효하거나 타당해 보이지 않는 측정값으로서 인식될 수 있는 복제된 보안 측정 신호가 된다.
가장 간단한 인터페이스 요소의 고려할 수 있는 최소 단위로서, 이는 데이터 인터페이스에 2개의 인터페이스 요소의 간단한 결합일 것이고, 이 경우 하나의 인터페이스 요소(60)는 센서를 판독하고, 다른 인터페이스 요소(60')는 액추에이터를 제어한다. 2개의 인터페이스 요소(60, 60')는 데이터 인터페이스를 통해 서로 조절 변수를 교환할 수 있고, 조절 회로에서 결합의 한쪽의 측정값을 판독할 수 있고, 다른 쪽의 액추에이터를 제어할 수 있다. 도 4에 도시된 레이아웃과 달리, 메인 제어부(24 또는 48)는 생략될 수 있다.
1 브레이크 시스템
2 공기 처리 유닛
4 압축기
6 필터 카트리지
8 하우징
10 필터 카트리지 라인
12 적용 밸브
14 분배기 유닛
16 연결 라인
18 트레일러 제어 모듈
20 제어 밸브
22 휠 브레이크 실린더
24 제어부
26 제어 신호
28 휠 회전 속도 센서
30 휠 회전 속도 센서 신호
36 앞차축 밸브 모듈
38 풋 브레이크 모듈
48 EBS-제어부
50 뒤차축 밸브 모듈
52 휠 브레이크 실린더
60 인터페이스 요소
62 접속부
64 압력 센서
66 측정 신호 라인
68 배터리
70 마이크로 컨트롤러
72 라인
80 데이터 버스
A 액추에이터
E 전기 라인
D 데이터 신호 라인
P 공압 라인
M 측정 신호 라인
N 상용차
S 센서 요소
60' 인터페이스 요소
62' 접속부
64' 압력 센서
66' 측정 신호 라인
68' 배터리
70' 마이크로 컨트롤러
72' 전기 제어 라인

Claims (21)

  1. 차량, 특히 상용차(N)를 위한 인터페이스 요소(60, 60')로서, 전자 부품들을 포함하고, 상기 전자 부품들은 차량(N)의 적어도 하나의 데이터 인터페이스에 대한 적어도 하나의 접속부(62; 62')를 갖고, 상기 접속부(62; 62')는 전자 부품들의 조절을 위한 측정 데이터 및/또는 제어- 및/또는 조절 데이터를 교환하는데 적합하게 제공되고, 상기 전자 부품들은 적어도 하나의 통합된 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛을 추가로 포함하는 것인 인터페이스 요소.
  2. 제 1 항에 있어서, 통합된 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛은 마이크로 컨트롤러(70; 70')이거나 마이크로 컨트롤러(70; 70')를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  3. 제 2 항에 있어서, 통합된 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 유닛은 프로세서 및/또는 집적 회로 및/또는 적어도 하나의 데이터 인터페이스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 플러그인 요소로서 설계되는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 케이블 내에 또는 케이블 요소로서, 특히 연결 케이블로서 형성되는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 부품들은 방수 처리로 보호되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 센서에 연결되거나 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 센서는 휠 회전 속도 센서인 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 인터페이스 요소(60')는 액추에이터에 연결되거나 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속부(62; 62')는 유선 접속부이거나 유선 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속부(62; 62')는 무선 접속부이거나 무선 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속부(62; 62')는 광학 접속부이거나 광학 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속부(62; 62')는 자기 접속부이거나 자기 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 외부 전력 공급원에 접속되거나 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 내부 전력 공급원에 접속되거나 접속될 수 있으며, 특히 상기 내부 전력 공급원은 배터리이거나 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 차량 관제 시스템 및/또는 모바일 단말기, 특히 스마트폰 및/또는 태블릿 PC에 대한 인터페이스를 갖는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 암호화된 통신 프로토콜 시스템을 구비하며, 상기 시스템은, 상기 인터페이스 요소(60; 60')가 상기 통신 프로토콜 시스템을 이용해서 데이터를 교환하도록 또는 교환할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 모니터링 유닛을 구비하며, 상기 모니터링 유닛을 이용해서 차량의 작동 상태를 모니터링하기 위해 연속 수신된 측정 신호들(M)이 자동으로 모니터링될 수 있는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인터페이스 요소(60; 60')는 신호 조정 유닛을 구비하며, 상기 신호 조정 유닛을 이용해서 상기 인터페이스 요소(60; 60')에서 및 차량(N)에서 측정- 및/또는 제어- 및/또는 조절 신호들이 조정될 수 있고 및/또는 타당성 체크가 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 인터페이스 요소.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 인터페이스 요소(60; 60')를 갖는 차량, 특히 상용차(N) 또는 레일 차량.
  21. 차량, 특히 상용차(N) 또는 레일 차량의 적어도 부분적인 측정 및/또는 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링을 위한 방법으로서, 상기 상용차(N)의 적어도 부분적인 측정 및/또는 제어 및/또는 조절 및/또는 모니터링은 차량 아키텍처에서 중앙 제어부에 의해 수행되지 않고, 적어도 하나의 인터페이스 요소(60, 60'), 특히 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 인터페이스 요소(60, 60')에 의해 분산되어 수행되는 것인 방법.
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