WO2006045489A1 - Aus moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen komponenten aufgebaute elektro-pneumatische zentraleinheit eines nutzfahrzeugs - Google Patents

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WO2006045489A1
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Michael Herges
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a constructed from modules with electrical and / or pneumatic components electro-pneumatic central unit of a Nutzfahr ⁇ zeugs according to the preamble of claim 1. Such is known from DE 199 07 667 C1.
  • the pneumatic equipment of a modern commercial vehicle today includes several electrical and / or pneumatic components that are supplied both with compressed air and via electronic controls. Most of these components are realized as individual devices which interconnect different degrees of equipment and can represent combinations. However, pneumatic devices and fittings must be individually supplied with compressed air for each device. Furthermore, many such devices have their own electronic control units and are each supplied via its own electrical lines with energy and electrical signals. Furthermore, each of the control units must be individually equipped with circuits for the power supply, for overvoltage protection, polarity reversal protection, ESD protection, CAN interface, etc., and has at least one microprocessor with watchdog.
  • DE 33 27 005 A1 describes a hydraulic distributor which consists of several interconnected individual blocks. Each of them has End openings for a pressure line and a return line for liquid storage. The connection openings of adjacent individual blocks to be connected to one another are arranged at suitable locations.
  • the object of the present invention is to design modules provided for a commercial vehicle in such a way that they can be combined to form larger units with as little piping and connection effort as possible and, on the other hand, an exchange of individual modules is easily possible.
  • modules with electrical and / or pneumatic components of an electro-pneumatic Primaein ⁇ unit of a commercial vehicle wherein the individual modules are housed in miteinan ⁇ in a defined position releasably connected module housings, to which standardized pneumatic and electrical connections are arranged such that upon connection of the module housing zugeordne ⁇ te, at opposite connecting surfaces of the module housing ange ⁇ arranged connections direct electrical and pneumatic connections under ⁇ form each other. Since the electrical and pneumatic connections are generated automatically by the connection of the individual modules, for example by plug-in and / or contact connections, which engage each other when the module housings are joined together, no further additional connection lines are necessary. This requires an extremely favorable production and production of such a central unit.
  • continuous pneumatic ducts for example pneumatic supply ducts
  • an air treatment unit itself constitutes an integrated module of the central unit, and / or through-routed electrical lines. Since the connections are can be located at the connecting surfaces between the module housings firmly connected to each other during operation, very inexpensive solutions are possible.
  • modules having standardized electrical and pneumatic connections a large number of variants of electro-pneumatic central units can be produced. Not least, a repair of such a central unit is very cost-effective, since only the defective module must be replaced. A compact central unit is created on this catfish, which can be handled like a single module
  • the module housings In order for the electrical and pneumatic connections to be able to come about, the module housings must be connected to one another in a defined position, the electrical and pneumatic connections assigned to one another must be standardized, ie. have the same connection dimensions with respect to the respective form of energy - electrically or pneumatically - and align with one another in the installed position or contact each other in alignment. Likewise, the connecting surfaces of the modules must be designed so that the modules in any combination, and preferably in any order be ⁇ festigbar and simultaneously conductive electrical connections or druck ⁇ dense pneumatic connections arise.
  • the module housings of at least some modules particularly preferably have pneumatic and electrical connections on at least two different connecting surfaces. If, furthermore, at least the connecting surfaces of the module housings are planar, then the central unit can be made up of a plurality of modules fastened together in a row, in which case a closing plate for the pneumatic and electrical connections of a connecting surface of a first and / or a first last module is provided which at least closes the pneumatic connections or provides connections for exter ⁇ pneumatic and / or electrical signals.
  • the electrical connections include, for example, contact surfaces arranged on the connection surfaces of the module housings and / or plug-in female connectors which can be plugged into one another, wherein the electrical connections of the individual modules lead to energy supply lines, signal lines and at least part of the central unit / or data busses are formed.
  • the pneumatic connections are preferably likewise arranged on the connecting surfaces of the module housings, wherein the pneumatic connections are formed, for example, by sealing contact and / or nesting of pneumatic connections.
  • the module housing can be connected to each other by tie rods and have centering surfaces.
  • At least one module can be formed by an air treatment unit, which contains an electronic control unit that executes the function logic of at least some of the other modules and controls them via the electrical connections. Also, at least one module may comprise only one central controller and only loop through pneumatic signals.
  • modules except the terminals for forming electrical and pneumatic connections zu ⁇ additional electrical and / or pneumatic connections for external signals.
  • a continuous pneumatic channel for example a ventilation channel, is formed, to which an external, common silencer can be connected.
  • FIGURE shows a perspective exploded view of a central unit of a commercial vehicle constructed from interconnected modules with electrical and / or pneumatic components according to a preferred embodiment.
  • the electro-pneumatic central unit of a commercial vehicle is constructed from individual, separately manufactured modules with electrical and / or pneumatic components, for example from an EAC (Electronic Air Control) module, an ECPB (E lectronic Controlled Parking Brake) module, a TCM (Trailer Control) module and an ELC (Electrical Level Control) module.
  • EAC Electrical Air Control
  • ECPB E lectronic Controlled Parking Brake
  • TCM Trailer Control
  • ELC Electronic Level Control
  • These modules each contain the actuators required for their function, e.g. Solenoid valves, possibly the associated drive circuits CE ndissuen, freewheeling diodes, etc.), sensors, e.g. Pressure sensors, and optionally a simple, inexpensive microprocessor for controlling the power amplifiers, reading the sensors and controls and for communication with the central control unit. To avoid damage to the service, an ESD protection may still be available.
  • the circuits for 5V power supply, overvoltage protection, polarity reversal protection, CAN interface, etc. are only available once in the central control unit.
  • EAC module with an electronically controlled air conditioning unit. It contains a pressure limiter, a multi-circuit protection valve, an air dryer and an electronic control unit, which here also execute the functional logic of the other modules integrated in the central unit 1. can be used.
  • the module controls the reservoir pressures of the brake circuits and other pneumatic circuits.
  • It also contains electrical connectors 20 for the power supply and for a vehicle bus (eg CAN J1939) and, if necessary, further electrical connections;
  • - ECPB module with one unit for controlling the pressures in the spring-loaded brake cylinders by means of electrically controllable valves. It usually includes a control unit, whose function is here taken over by the control unit of the EAC module or an ECU module explained below. It includes connectors 20 for connecting further ECPB components, such as a parking brake operating device and, if appropriate, further valve blocks;
  • EBS electronic braking system
  • EBS electronic braking system
  • It normally includes a control unit whose function is taken over here by the control unit of the E ⁇ AC module or of the ECU module explained below.
  • It contains plug 20 for connection to the control unit of the Elektroni ⁇ 's brake system (EBS), pneumatic inputs 10, 12 for connection to the EBS backup pressure and for connection to the parking brake (ECPB module).
  • EBS Elektroni ⁇ 's brake system
  • ECPB module parking brake
  • ELC module around a unit that controls an electronic air suspension. It contains electrically controllable valves for controlling the bellows pressures of the air suspension as well as normally a control unit, whose function, however, is taken over here by the control unit of the EAC module or the ECU module. It may contain connectors for connecting additional ELC components, such as connectors. further valve blocks or a remote control and pneumatic outputs 10, 12.
  • an ECU Electronic Control Unit
  • pneumatic inputs can be used for conventional external connections contain. It also contains plugs for the power supply and a vehicle bus (eg CAN J1939) and possibly further electrical connections.
  • the modules are accommodated in module housings 2, 4, 6, 8 detachably connected to one another in a defined position, to which standardized pneumatic connections 10, 12 and electrical connections 14 are arranged such that when connecting the module housings 2, 4, 6, 8 mutually associated, mutually opposite connecting surfaces 16, 17 of the module housing 2, 4, 6, 8 arranged connections 10, 12, ⁇ A direct electrical and pneumatic Ver ⁇ form connections with each other.
  • the modules are particularly preferably designed as rectangular blocks and have the pneumatic and electrical connections 10, 12, 14 for connecting modules to a module on two preferably mutually facing connecting surfaces 16, 17 pointing away from one another.
  • the central unit 1 can then be made up of a plurality of modules blocked together in a row, with an end plate 18 for the pneumatic and electrical connections 10, 12, 14 of a connection surface 16 of the last module, the ELC module which closes at least the pneumatic connections 10, 12 or provides connections for external pneumatic and / or electrical signals Since in the present case the compressed air supply takes place via the first module, the EAC module, the end plate 18 merely serves as a closure.
  • the pneumatic connections 10, 12 may be supply connections for supplying the respective module with supply pressure and / or signal connections, via which the module in question can be pneumatically operated Control signals are supplied. If a module still requires pneumatic control signals due to its function we ⁇ the supply pressure, the compressed air is forwarded to the Nach ⁇ barmodul only by a present in the module pneumatic channel. This may be the case with a pure ECU module that only "sweeps through" the pneumatic pressure.
  • the pneumatic connections 10, 12 are preferably also on the flat connection surfaces 16, 17 of the module housing 2, 4, 6, 8, wherein the pneumatic connections, for example, by D ⁇ chtAuth token and / or nesting of pneumatic terminals 10, 12 abandonedbil ⁇ det and by appropriate, preferably elastic seals 22 on the circumference of the mouths of the pneumatic connections 10, 12 a Ab ⁇ seal is realized.
  • Pneumatic outputs of the modules are led out, for example, via connections 19 on side surfaces not connected to other modules.
  • at least some of the modules except for the terminals 10, 12, 14 to form electrical and pneumatic connections with each other additional electrical and / or pneumatic connections for external signals.
  • the module cases 2, 4, 6, 8 may also have additional electrical connections, e.g. for Ein ⁇ read special control units or for controlling not included in the central unit 1 devices or modules.
  • the module housings 2, 4, 6, 8 are connected to one another, for example, by tie rods, not shown here, which project through through holes 24 arranged at the corners of the module housing 2, 4, 6, 8.
  • the module housings 2, 4, 6, 8 can have centering surfaces through which they pass can be aligned with each other to ensure the escape of the pneumatic and electrical connections 10, 12, 14 and the through holes 24 for the tie rods.
  • circumferential seals 26 may be present on the circumference of the connecting surfaces 16, 17 of the module housings 2, 4, 6, 8.
  • a continuous pneumatic channel for example a ventilation channel, is formed, to which an external, common silencer can be connected.
  • IV module housing pneumatic connections pneumatic connections electrical connections

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine aus Moduln (EAC, ECPB, TCM, ELC) mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten aufgebaute elektropneumatische Zentraleinheit (1) eines Nutzfahrzeugs, wobei die einzelnen Module (EAC, ECPB, TCM, ELC) in miteinander in definierter Lage lösbar verbundenen Modulgehäusen (2, 4, 6, 8) untergebracht sind, an welchen standardisierte pneumatische Anschlüsse (10, 12) und elektrische Anschlüsse (14) derart angeordnet sind, dass beim Verbinden der Modulgehäuse (2, 4, 6 8) einander zugeordnete, an sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen (16, 17) der Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) angeordnete Anschlüsse (10, 12, 14) direkte elektrische und pneumatische Verbindungen untereinander ausbilden.

Description

Aus Moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten aufgebaute elektro-pneumatische Zentraleinheit eines Nutzfahrzeugs
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine aus Moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten aufgebaute elektro-pneumatische Zentraleinheit eines Nutzfahr¬ zeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche ist aus der DE 199 07 667 C1 bekannt.
Die pneumatische Ausstattung eines modernen Nutzfahrzeugs beinhaltet heut¬ zutage mehrere elektrische und/oder pneumatische Komponenten, die sowohl mit Druckluft versorgt werden, als auch über elektronische Steuerungen verfü¬ gen. Die meisten dieser Komponenten sind als einzelne Geräte realisiert, welche untereinander verbunden verschiedene Ausstattungsgrade und -kombinationen darstellen können. Dabei müssen jedoch bei jedem Gerät pneumatische Leitungen und Fittings einzeln mit Druckluft versorgt werden. Weiterhin besitzen viele solcher Geräte eigene elektronische Steuergeräte und werden jeweils über eigene elektrische Leitungen mit Energie und elektrischen Signalen versorgt. Weiterhin muss jedes der Steuergeräte einzeln mit Schal¬ tungen für die Spannungsversorgung, für Überspannungsschutz, Verpolschutz, ESD-Schutz, CAN-Schnittstelle usw. ausgestattet sein, sowie weist mindestens einen Mikroprozessor mit Watchdog auf.
Daneben werden auch mehrere elektro-pneumatische Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse integriert, so dass nur noch ein Steuergerät und eine pneumatische und elektrische Versorgung benötigt wird. Jedoch bringt diese Vorgehensweise den Nachteil mit sich, dass die Variantenvielfalt je nach Aus¬ stattungsgrad wächst. Gleichzeitig steigen die Reparaturkosten, wenn bei ei¬ nem Fehler in einem der integrierten Systeme das gesamte Gerät getauscht werden muss.
Die DE 33 27 005 A1 beschreibt einen hydraulischen Verteiler, der aus mehre¬ ren miteinander verbundenen Einzelblöcken besteht. Jeder davon hat An- Schlussöffnungen für eine Druckleitung und eine Rücklaufleitung zum Flüssig¬ keitsvorrat. Die miteinander zu verbindenden Anschlussöffnungen benachbarter Einzelblöcke sind an passenden Stellen angeordnet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Nutzfahrzeug vorgesehene Module derart auszubilden, dass sie miteinander mit möglichst geringem Verrohrungs- und Verbindungsaufwand zu größeren Einheiten zu¬ sammengesetzt werden können und andererseits ein Austausch einzelner Mo¬ dule leicht möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, aus Moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten eine elektro-pneumatische Zentralein¬ heit eines Nutzfahrzeugs aufzubauen, wobei die einzelnen Module in miteinan¬ der in definierter Lage lösbar verbundenen Modulgehäusen untergebracht sind, an welchen standardisierte pneumatische und elektrische Anschlüsse derart angeordnet sind, dass beim Verbinden der Modulgehäuse einander zugeordne¬ te, an sich gegenüber liegenden Verbindungsflächen der Modulgehäuse ange¬ ordnete Anschlüsse direkte elektrische und pneumatische Verbindungen unter¬ einander ausbilden. Da die elektrischen und pneumatischen Verbindungen durch das Verbinden der einzelnen Moduln automatisch erzeugt werden, bei¬ spielsweise durch Steck- und/oder Kontaktverbindungen, die beim Aneinander¬ fügen der Modulgehäuse miteinander in Eingriff geraten, sind keine weiterem zusätzlichen Verbindungsleitungen notwendig. Dies bedingt eine äußerst güns¬ tige Herstellung und Fertigung einer solchen Zentraleinheit.
Dabei können sich durchgehende pneumatische Kanäle, beispielsweise pneu¬ matische Versorgungskanäle ausbilden, die nur noch von einer Seite an eine zentrale Druckluftquelle angeschlossen werden müssen oder bei der eine Luft¬ aufbereitungseinheit selbst ein integriertes Modul der Zentraleinheit darstellt., und/oder durchgeschleifte elektrische Leitungen. Da sich die Anschlüsse unmit- telbar an den Verbindungsflächen zwischen den im Betrieb fest mit einander verbundenen Modulgehäusen befinden, sind sehr preiswerte Lösungen mög¬ lich. Weiterhin kann mit solchen, standardisierte elektrische und pneumatische Anschlüsse aufweisenden Moduln eine große Variantenvielfalt von elektro- pneumatischen Zentraleinheiten erzeugt werden. Nicht zuletzt ist auch eine Reparatur einer solchen Zentraleinheit sehr kostengünstig, da jeweils nur das defekte Modul ausgewechselt werden muss. Auf diese Welse wird eine kom¬ pakte Zentraleinheit geschaffen, die wie ein einzelnes Modul handhabbar ist
Damit die elektrischen und pneumatischen Verbindungen zustande kommen können, müssen die Modulgehäuse in definierter Lage miteinander verbunden werden, die einander zugeordneten elektrischen und pneumatischen Anschlüs¬ se standardisiert sein, d.h. bezogen auf die jeweilige Energieform - elektrisch oder pneumatisch- die gleichen Anschlussmaße aufweisen und in Einbaulage miteinander fluchten bzw. einander in Flucht kontaktieren. Ebenso müssen die Verbindungsflächen der Module so gestaltet sein, dass die Module in beliebiger Kombination und vorzugsweise auch in beliebiger Reihenfolge aneinander be¬ festigbar sind und gleichzeitig leitende elektrische Verbindungen bzw. druck¬ dichte pneumatische Verbindungen entstehen.
Dem Fachmann sind mehrere Ausführungen bekannt, welche diese Anforde¬ rungen erfüllen und von welchen einige in den Unteransprüchen dargestellt sind.
Besonders bevorzugt weisen zum Anschluss von wenigstens zwei Moduln an einem Modul die Modulgehäuse wenigstens einiger Module an wenigstens zwei unterschiedlichen Verbindungsflächen pneumatische und elektrische Anschlüs¬ se auf. Wenn weiterhin zumindest die Verbindungsflächen der Modulgehäuse eben ausgebildet sind, dann kann die Zentraleinheit aus mehreren in einer Rei¬ he aneinander befestigten Moduln aufgebaut sein, wobei dann eine Abschluss¬ platte für die pneumatischen und elektrischen Anschlüsse einer Verbindungs¬ fläche eines ersten und/oder eines letzten Moduls vorgesehen ist, welche zu- mindest die pneumatischen Anschlüsse verschließt oder Anschlüsse für exter¬ ne pneumatische und/oder elektrische Signale bereitstellt.
Dabei beinhalten die elektrischen Anschlüsse beispielsweise an den Verbin¬ dungsflächen der Modulgehäuse angeordnete Kontaktflächen und/oder inein¬ ander steckbare Stecker-Buchsenleisten, wobei durch die elektrischen Verbin¬ dungen der einzelnen Module sich zumindest durch einen Teil der Zentralein¬ heit erstreckende Energieversorgungsleitungen, Signalleitungen und/oder Da¬ tenbusse gebildet werden.
Die pneumatischen Anschlüsse sind vorzugsweise ebenfalls an den Verbin¬ dungsflächen der Modulgehäuse angeordnet, wobei die pneumatischen Ver¬ bindungen beispielsweise durch Dichtkontakt und/oder Ineinanderstecken von pneumatischen Anschlüssen ausgebildet werden.
Die Modulgehäuse können durch Zuganker miteinander verbunden sein und Zentrierflächen aufweisen.
Wenigstens ein Modul kann durch eine Luftaufbereitungseinheit gebildet wer¬ den, welche ein elektronisches Steuergerät beinhaltet, das die Funktionslogϊ k wenigstens einiger der anderen Module ausführt und sie über die elektrische n Verbindungen ansteuert. Auch kann wenigstens ein Modul nur ein zentrales Steuergerät umfassen und pneumatische Signale lediglich durchschleifen.
Weiterhin können wenigstens einige der Module außer den Anschlüssen zur Ausbildung elektrischer und pneumatischer Verbindungen untereinander zu¬ sätzliche elektrische und/oder pneumatische Anschlüsse für externe Signale aufweisen.
Durch eine Verbindung wenigstens einiger Module wird dann ein durchgehen¬ der pneumatischer Kanal, beispielsweise ein Entlüftungskanal gebildet, an wel¬ chen ein externer, gemeinsamer Schalldämpfer angeschlossen sein kann.
Der Aufbau einer Zentraleinheit aus mehreren Moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten wird durch die nachfolgende Beschrei¬ bung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung deutlich. Zeichnungen
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dar¬ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeich¬ nung zeigt die einzige Figur eine perspektivische Explosionsdarstellung einer aus miteinander verbundenen Moduln mit elektrischen und/oder pneumati¬ schen Komponenten aufgebauten Zentraleinheit eines Nutzfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in der Figur insgesamt mit 1 bezeichnete elektro-pneumatische Zentralein¬ heit eines Nutzfahrzeugs ist aus einzelnen, voneinander getrennt gefertigten Moduln mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten aufgebaut, beispielsweise aus einem EAC (Electronic Air Control)-Modul, einem ECPB (E- lectronic Controlled Parking Brake)-Modul, einem TCM (Trailer Control)-Modul und einem ELC (Electrical Level Control)-Modul.
Diese Module enthalten jeweils die für ihre Funktion erforderlichen Aktoren, z.B. Magnetventile, gegebenenfalls die zugehörigen Ansteuerschaltungen CEndstu- fen, Freilaufdioden usw.), Sensoren, z.B. Drucksensoren, sowie gegebenenfalls einen einfachen, preiswerten Mikroprozessor zum Ansteuern der Endstufen, Einlesen der Sensoren und Bedienelemente sowie zur Kommunikation mit dem zentralen Steuergerät. Um Beschädigungen im Service zu vermeiden, kann noch ein ESD-Schutz vorhanden sein. Die Schaltungen für 5V- Spannungsversorgung, Überspannungsschutz, Verpolschutz, CAN-Sch nittstelle usw. sind nur einmal im zentralen Steuergerät vorhanden.
Im einzelnen handelt es sich bei dem
- EAC-Modul um eine elektronisch gesteuerte Einheit zur Luftaufbereϊtung. Es enthält einen Druckbegrenzer, ein Mehrkreisschutzventil, einen Lufttrockner und ein elektronisches Steuergerät, welches hier auch zur Ausführung der Funktionslogik der anderen in die Zentraleinheit 1 integrierten Module ver- wendet werden kann. Das Modul steuert beispielsweise die Vorratsdrücke der Bremskreise und weiterer Pneumatikkreise aus. Es enthält weiterhi n e- lektrische Stecker 20 für die Energieversorgung und für einen Fahrzeugbus (z.B. CAN J1939) und ggfs. weitere el. Anschlüsse;
- ECPB-Modul um eine Einheit zur Steuerung der Drücke in den Federspei- cherbremszylindern mittels elektrisch ansteuerbarer Ventile. Es beinhaltet üblicherweise ein Steuergerät, dessen Funktion hier vom Steuergerät des EAC-Moduls oder eines weiter unten erläuterten ECU-Moduls übernom men wird. Es enthält Stecker 20 zum Anschluss weiterer ECPB-Kompone nten wie einer Feststellbremsbedieneinrichtung und gegebenenefalls weiterer Ventilblöcke;
- TCM-Modul um eine Komponente eines Elektronischen Bremssystems (EBS), das zur Ansteuerung des Anhängers dient. Es beinhaltet normaler¬ weise ein Steuergerät, dessen Funktion hier vom Steuergerät des EΞAC- Moduls bzw. des weiter unten erläuterten ECU-Moduls übernommen wird. Es enthält Stecker 20 zum Anschluss an das Steuergerät des Elektroni¬ schen Bremssystems (EBS), pneumatische Eingänge 10, 12 zum Anschluss an den EBS-Backupdruck und zur Verbindung mit der Parkbremse (ECPB- Modul). Weiterhin sind pneumatische Ausgänge zum Anhänger vorhanden;
- ELC-Modul um eine Einheit, welche eine elektronische Luftfederung steuert. Es enthält elektrisch ansteuerbare Ventile zur Steuerung der Balgdrücke der Luftfederung sowie normalerweise ein Steuergerät, dessen Funktion jedoch hier vom Steuergerät des EAC-Moduls oder des ECU-Moduls übernommen wird. Es enthält gegebenenfalls Stecker zum Anschluss weiterer ELC- Komponenten wie z.B. weiterer Ventilblöcke oder einer Fernbedienung so¬ wie pneumatische Ausgänge 10, 12.
Anstatt eines ELC-Moduls könnte auch ein hier nicht gezeigtes ECU (Electronic Control Unit)-Modul vorgesehen sein, welches, wenn kein EAC-Modul vorhan¬ den ist, die Steuergerätefunktion der Zentraleinheit 1 übernimmt. Es kann ge¬ gebenenfalls pneumatische Eingänge für konventionelle externe Verrohru ngen enthalten. Es enthält weiterhin Stecker für die Energieversorgung und einen Fahrzeugbus (z.B. CAN J1939) und ggf. weitere el. Anschlüsse.
Die obige Aufzählung ist nicht abschließend, als sie Module umfasst, wie sie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden. Alternativ sind weniger oder mehr Module sowie auch beliebige andere pneu¬ matisch und/oder elektrisch wirkende Module denkbar, welche in der Zentral¬ einheit 1 integriert sind.
Die Module sind in miteinander in definierter Lage lösbar verbundenen Modul¬ gehäusen 2, 4, 6, 8 untergebracht, an welchen standardisierte pneumatische Anschlüsse 10, 12 und elektrische Anschlüsse 14 derart angeordnet sind, dass beim Verbinden der Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 einander zugeordnete, an sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen 16, 17 der Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 angeordnete Anschlüsse 10, 12, ΛA direkte elektrische und pneumatische Ver¬ bindungen untereinander ausbilden.
Besonders bevorzugt sind die Module als rechteckförmige Blöcke ausgebildet und weisen zum Anschluss von zΛ/vei Moduln an einem Modul an zwei voneϊ n- ander weg weisenden, vorzugsweise ebenen Verbindungsflächen 16, 17 die pneumatischen und elektrische Anschlüsse 10, 12, 14 auf.
Dann kann die Zentraleinheit 1 aus mehreren in einer Reihe miteinander ver¬ blockten Moduln aufgebaut sein, wobei eine Abschlussplatte 18 für die pneu¬ matischen und elektrischen Anschlüsse 10, 12, 14 einer Verbindungsfläche "16 des letzten Moduls, des ELC-Moduls, vorgesehen ist, welche zumindest die pneumatischen Anschlüsse 10, 12 verschließt oder Anschlüsse für externe pneumatische und/oder elektrische Signale bereitstellt. Da im vorliegenden Fall die Druckluftversorgung über das erste Modul, das EAC-Modul erfolgt, dient die Abschlussplatte 18 hier lediglich als Verschluss.
Bei den pneumatischen Anschlüssen 10, 12 kann es sich um Vorratsanschlüs¬ se zur Versorgung des betreffenden Moduls mit Vorratsdruck und/oder um Sig¬ nalanschlüsse handeln, über welche dem betreffenden Modul pneumatische Steuersignale zugeführt werden. Falls ein Modul aufgrund seiner Funktion we¬ der Vorratsdruck noch pneumatische Steuersignale benötigt, wird die Druckluft lediglich durch einen im Modul vorhandenen pneumatischen Kanal zum Nach¬ barmodul weitergeleitet. Dies kann bei einem reinen ECU-Modul der Fall sein, das den pneumatischen Druck nur „durchschleift".
Dabei beinhalten die elektrischen Anschlüsse 14 an den ebenen Verbindungs¬ flächen 16 der Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 angeordnete Kontaktflächen und/oder ineinander steckbare Stecker- und Buchsenleisten 20, wobei durch die elektri¬ schen Verbindungen der einzelnen Module sich zumindest durch einen Teil der Zentraleinheit 1 erstreckende Energieversorgungsleitungen, Signalleitungen und/oder Datenbusse gebildet werden.
Die pneumatischen Anschlüsse 10, 12 sind vorzugsweise ebenfalls an den ebenen Verbind ungsflächen 16, 17 der Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 angeordnet, wobei die pneumatischen Verbindungen beispielsweise durch Dϊchtkontakt und/oder Ineinanderstecken von pneumatischen Anschlüssen 10, 12 ausgebil¬ det werden und durch entsprechende, vorzugsweise elastische Dichtungen 22 am Umfang der Mündungen der pneumatischen Anschlüsse 10, 12 eine Ab¬ dichtung realisiert wird. Pneumatische Ausgänge der Module werden beispiels¬ weise über Anschlüsse 19 an nicht mit anderen Modulen in Verbindung ste¬ henden Seitenflächen herausgeführt. Überhaupt können wenigstens einige der Module außer den Anschlüssen 10, 12, 14 zur Ausbildung elektrischer und pneumatischer Verbindungen untereinander zusätzliche elektrische und/oder pneumatische Anschlüsse für externe Signale aufweisen. Die Modulcjehäuse 2, 4, 6, 8 können auch zusätzliche elektrische Anschlüsse besitzen, z.B. zum Ein¬ lesen spezieller Bedieneinheiten oder zum Ansteuern nicht in der Zentraleinheit 1 enthaltener Geräte oder Module.
Die Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 sind beispielsweise durch hier nicht dargestellte Zuganker miteinander verbunden, welche durch an den Ecken d&r Modulge¬ häuse 2, 4, 6, 8 angeordnete Durchgangsbohrungen 24 ragen. Zusätzlich kön¬ nen die Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 Zentrierflächen aufweisen, durch welche sie aneinander ausgerichtet werden können, um die Flucht der pneumatischen und elektrischen Anschlüsse 10, 12, 14 bzw. der Durchgangsbohrungen 24 für die Zuganker zu gewährleisten. Zur zusätzlichen Abdichtung können am Umfang der Verbindungsflächen 16, 17 der Modulgehäuse 2, 4, 6, 8 umlaufende Dich¬ tungen 26 vorhanden sein.
Bei Moduln, die mit anderen Moduln pneumatisch interagieren sind auch weite¬ re direkte Verbindungen über Bohrungen an definierten Stellen der Verbin¬ dungsflächen 16, 17 der Module möglich. Dies bedingt jedoch eine definierte Reihenfolge dieser Module in der Anordnung. Um Undefinierte Fehlfunktionen durch eine falsche Reihenfolge der Module in der Zentraleinheit 1 zu vermei¬ den, dürfen zwei unterschiedliche pneumatische Signale nicht an der gleichen Position der Verbindungsfläche 16, 17 vorgesehen werden.
Durch eine Verbindung wenigstens einiger Module wird dann ein durchgehen¬ der pneumatischer Kanal, beispielsweise ein Entlüftungskanal gebildet, an wel¬ chen ein externer, gemeinsamer Schalldämpfer angeschlossen sein kann.
Bezuαszeichenliste
Zentraleinheit
IVIodulgehäuse
IVIodulgehäuse
IVIodulgehäuse pneumatische Anschlüsse pneumatische Anschlüsse elektrische Anschlüsse
Verbindungsflächen
Verbindungsflächen
Abschlussplatte pneumatischer Anschluss
Buchsen-Steckerleiste
Dichtungen
Durchgangsbohrungen
Dichtungen

Claims

Patentansprüche
1. Aus Moduln (EAC, ECPB, TCM, ELC) mit elektrischen und/oder pneumatischen Komponenten aufgebaute elektro-pneumatische Zentraleinheit (1) eines Nutzfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module (EAC, ECPB, TCM, ELC) in miteinander in definierter Lage lösbar verbundenen Modulgehäusen (2, 4, 6, 8) untergebracht sind, an welchen standardisierte pneumatische Anschlüsse (10, 12) und elektrische Anschlüsse (14) derart ange¬ ordnet sind, dass beim Verbinden der Modulgehäuse (2, 4, 6 8) ein¬ ander zugeordnete, an sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen (16, 17) der Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) angeordnete Anschlüsse (10, 12, 14) direkte elektrische und pneumatische Verbindungen untereinander ausbilden.
2. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Anschluss von wenigstens zwei Moduln an einem Modul die Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) wenigstens einiger Module (ECPB, TCM, ELC) an wenigstens zwei unterschiedlichen Verbindungsflächen (16, 17) pneumatische und elektrische An¬ schlüsse aufweisen.
3. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Verbindungsflächen (16, 17) der Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) eben ausgebildet sind.
4. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (14) an den Verbindungsflächen (16, 17) der Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) angeordnete Kontaktflächen und/oder ineinander steckbare Stecker-Buchsen leisten (20) beinhalten.
5. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektrischen Verbindungen der einzelnen Module (EAC, ECPB, TCM, ELC) sich zumindest durch einen Teil der Zentraleinheit (1) erstreckende Energieversorgungs¬ leitungen, Signalleitungen und/oder Datenbusse gebildet werden.
6. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Anschlüsse (10, 12) an den Verbindungsflächen (16, 17) der Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) angeordnet sind und die pneumatischen Verbindungen durch Dichtkontakt und/oder Inein- anderstecken von pneumatischen Anschlüssen (10, 12) ausgebildet werden.
7. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren, in einer Reihe aneinander befestigten Moduln (EAC, ECPB, TCM, ELC) besteht, wobei eine Abschlussplatte (18) für die pneumatischen und elektrischen Anschlüsse einer Verbindungsflä¬ che (16) eines ersten Moduls und/oder eines letzten Moduls (ELC) vorgesehen ist, welche zumindest die pneumatischen Anschlüsse (10, 12) verschließt oder Anschlüsse für externe pneumatische und/oder elektrische Signale bereitstellt.
8. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulgehäuse (2, 4, 6, 8) durch Zugan¬ ker miteinander verbunden sind und Zentrierflächen aufweisen.
9. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we¬ nigstens ein Modul durch ein Luftaufbereitungsmodul (EAC) gebil¬ det wird, welches ein elektronisches Steuergerät beinhaltet, das die Funktionslogik wenigstens einiger der anderen Module ausführt und sie über die elektrischen Verbindungen ansteuert.
10. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we¬ nigstens einige der Module (EAC, ECPB, TCM, ELC) außer den Anschlüssen (10, 12, 14) zur Ausbildung elektrischer und pneumati¬ scher Verbindungen untereinander zusätzliche elektrische und/oder pneumatische Anschlüsse (19) aufweisen.
11. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Verbindung wenigstens einiger Module (EAC, ECPB, TCM, ELC) ein durchgehender pneumatischer Kanal, beispielsweise ein Entlüftungskanal gebildet wird, an welchen ein externer, gemeinsa¬ mer Schalldämpfer angeschlossen ist.
12. Elektro-pneumatische Zentraleinheit nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we¬ nigstens ein Modul ein zentrales Steuergerät umfasst und pneuma¬ tische Signale lediglich durchschleift.
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