商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的模塊構成的電－氣動的中央單元的製作方法
2023-04-26 09:58:41
專利名稱：商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的模塊構成的電－氣動的中央單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的模塊構成的電-氣動的中央單元。這樣的中央單元由DE 199 07 667 C1已知。
背景技術：
當今現在的商用車輛的氣動裝備包括多個電和/或氣動部件，所述部件被供給壓力空氣並且具有電子控制裝置。大部分部件實現為一些單個的裝置，所述裝置可以體現相互連接不同的裝備程度和裝備組合。但是在此在每個裝置中氣動線路和配件必須被分別供給壓力空氣。另外許多這些裝置具有自己的電子控制器並且分別通過自己的電線供給能量和電信號。另外每個控制器必須分別配備用於電壓供給裝置、過電壓保護裝置、防接反極性裝置、ESD保護裝置、CAN接口等的電路，以及具有至少一個帶有監視器的微處理器。
另外多個電-氣動部件也集成在一個共同的殼體內，使得僅還需要一個控制器和一個氣動和電供給裝置。但是這種方法的缺點是，根據裝備程度的不同情況擴大變形多樣性。同時維修費提高，當在其中一個集成的系統中存在故障時必須更換整個裝置。
DE 33 27 005 A1描述一種液壓的分配器，該分配器由多個彼此連接的單塊構成。每個單塊具有用於壓力管路的和至液體儲備的回流管路的連接開口。相鄰單塊的要彼此連接的連接開口設置在適合的位置上。
發明內容
本發明的目的在於，這樣構成用於商用車輛的模塊，所述模塊能夠以儘可能小的管道耗費和連接耗費彼此組合成較大的單元並且另一方面各模塊容易的更換是可能的。
該目的按本發明通過權利要求1所述的特徵解決。
按本發明建議，商用車輛的電-氣動的中央單元由具有電和/或氣動部件的模塊構成，其中各模塊安置在可在確定的位置上鬆開地彼此連接的模塊殼體內，在所述殼體上這樣設置標準化的氣動和電接頭，使得在連接模塊殼體時彼此配屬的、設置在模塊殼體的對置的連接表面上的接頭彼此構成直接的電和氣動的連接。因為電和氣動連接通過各模塊的連接自動地產生，例如通過插接和/或接觸連接構成，所述連接在模塊殼體的相互拼裝時彼此嵌接，不需要其他附加的連接線。這提供這種中央單元的極其有利的製造和建立。
在此能夠構成連續的氣動通道例如氣動供給通道，該通道必須還從一側連接到中央的壓力空氣源上或者在所述通道中空氣處理單元本身構成中央單元的一個集成的模塊，和/或接通迴路的電線。因為接頭直接地處於在運行中彼此固定地連接的模塊殼體之間的連接表面上，因此非常廉價的解決方案是可能的。另外通過具有這種標準化的電和氣動接頭的模塊可以產生電-氣動中央單元的大量的變形多樣性。最後這種中央單元的維修也是很便宜的，因為相應地僅必須更換故障的模塊。以這樣的方式實現緊湊的中央單元，該中央單元如各模塊那樣可以手動操作。
為了能夠實現電和氣動連接，模塊殼體必須在確定的位置上彼此連接，彼此配屬的電和氣動連接是標準化的，即關於相應的能量形式(電或氣動)具有同樣的連接尺寸並且在安裝位置上彼此對準或者彼此對準地接觸。同樣地模塊的連接表面必須這樣構成，使得模塊在任意的組合中並且優選也在任意次序中可以相互固定並且同時產生導電連接或者壓力密封的氣動連接。
對於技術人員已知一些結構，所述結構滿足要求並且其中一些結構在從屬權利要求中描述。
尤其優選地為了將至少兩個模塊連接在一個模塊上，至少一些模塊的模塊殼體在至少兩個不同的連接表面上具有氣動和電接頭。另外如果至少模塊殼體的連接表面平面式地構成，那麼中央單元可以由多個在一排中彼此固定的模塊構成，然後設置一個蓋板用於第一模塊和/或最後的模塊的連接表面的氣動和電接頭，該蓋板至少封閉氣動接頭或者提供用於外面的氣動和/或電信號的接頭。
在此電接頭例如包括設置在模塊殼體的連接表面上的接觸表面和/或可相互插接的插頭-插座板，其中通過各模塊的電連接構成至少通過中央單元的一部分延伸的能量供給線、信號線和/或數據總線。
同樣氣動接頭優選設置在模塊殼體的連接表面上，其中氣動連接例如通過氣動接頭的緊密接觸和/或相互插接構成。
模塊殼體能夠通過拉伸杆柱彼此連接並且具有定心表面。
至少一個模塊可以通過空氣調節單元構成，該空氣調節單元包括一個電子控制器，該電子控制器執行至少一些其他模塊的功能邏輯並且通過電連接控制該功能邏輯。至少一個模塊可以僅包括一個中央控制器並且僅接通(durchschleifen)氣動信號。
另外至少一些模塊除了用於構成電的和氣動的彼此連接的接頭之外具有附加的用於外面的信號的電和/或氣動接頭。
然後通過至少一些模塊的連接構成一條連續的通道例如排氣通道，在該通道上可以連接一個外面的共同的消聲器。
由多個帶有電和/或氣動部件的模塊構成的中央單元的結構通過本發明的實施例的下面的說明變得清楚。
下面描述在附圖中的本發明的實施例並且在下面的說明中詳細解釋。在唯一的附圖中顯示按優選的實施形式的商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的彼此連接的模塊構成的中央單元的透視分解圖。
具體實施例方式
商用車輛的在圖中總體上用1表示電-氣動的中央單元由帶有電和/或氣動部件的彼此分開製成的各模塊構成，例如由EAC(電子空氣控制)模塊、ECPB(電子控制駐車制動)模塊、TCM(掛車控制)模塊和ELC(電子水平控制)模塊構成。
這些模塊分別包括對於其功能所必需的促動器，例如電磁閥、必要時附屬的控制電路(末極、自振蕩二極體等)、傳感器例如壓力傳感器、以及必要時一個用於控制末極、讀入傳感器和操縱元件以及用於與中央控制器通信的簡單的廉價的微處理器。為了避免在服務中損壞，還可以設有一個ESD保護裝置。對於5V電壓供給裝置、過電壓保護裝置、防接反極性裝置(Verpolschutz)、CAN接口等的電路僅一次存在於中央控制器內。
詳情如下●EAC模塊涉及一種用於空氣調節的電子控制單元。該EAC模塊包括一個限壓器、一個多迴路保護閥、一個空氣乾燥器和一個電子控制器，在此也可以採用該控制器用於執行集成到中央單元1內的其他模塊的功能邏輯。該模塊例如控制制動迴路和其他的氣動迴路的儲備壓力。另外該模塊包括用於能量供給和用於車輛總線(例如CAN J1939)的電插頭20和必要時其他的電接頭。
●ECPB模塊涉及一種用於藉助於可電控制的閥控制在彈簧蓄能制動缸內的壓力的單元。該ECPB模塊通常包括一個控制器，該控制器的功能在此由EAC模塊或者其他在下面解釋的ECU模塊的控制器承擔。該ECPB模塊包括用於連接其他的ECPB部件例如一個駐車制動器操縱裝置和必要時其他的閥塊的插頭20。
●TCM模塊涉及一種電子制動系統(EBS)的部件，該TCM模塊用於控制掛車。該TCM模塊通常包括一個控制器，該控制器的功能在此由EAC模塊或者其他的在下面解釋的ECU模塊的控制器承擔。該TCM模塊包括用於連接到電子制動系統(EBS)的控制器上的插頭20、用於連接到EBS備用壓力上的並且用於與駐車制動(ECPB模塊)連接的氣動入口10、12。另外存在用於掛車的氣動出口。
●ELC模塊涉及一種控制電子空氣彈簧的單元。該模塊包括用於控制空氣彈簧的波紋管壓力的可電控制的閥以及通常的一個控制器，但是該控制器的功能在此由EAC模塊或ECU模塊的控制器承擔。該ELC模塊必要時包括用於連接其他的ELC部件如例如其他的閥塊或者遙控的插頭以及氣動出口10、12。
也可以設置一個在此未顯示的ECU(電子控制單元)模塊來取代ELC模塊，當沒有EAC模塊時，該ECU模塊承擔中央單元1的控制器功能。該模塊必要時可以包括用於傳統的外面的管路的氣動入口。另外該模塊包括用於能量供給和車輛總線(例如CAN J1939)的插頭和必要時其他的電接頭。
上述列舉並不封閉成使其包括如按本發明的一個優選的實施形式採用的模塊。有選擇地可以考慮或多或少的模塊以及任意其他的在中央單元1內集成的氣動和/或電作用的模塊。
在可在確定的位置上鬆開地彼此連接的模塊殼體2、4、6、8內安置各模塊，在所述殼體上這樣設置標準化的氣動接頭10、12和電接頭14，使得在連接模塊殼體2、4、6、8時彼此配屬的、設置在模塊殼體2、4、6、8的對置的連接表面16、17上的接頭10、12、14直接地構成電和氣動的彼此連接。
尤其優選地各模塊構成為矩形的塊並且為了將兩個模塊在兩個彼此離開地指向的優選平面式的連接表面16、17上連接在一個模塊上而具有氣動和電接頭10、12、14。
然後中央單元1可以由多個在一排中彼此成整體的模塊構成，其中設置蓋板18用於最後的模塊即ELC模塊的連接表面16的氣動和電接頭10、12、14，該蓋板至少封閉氣動接頭10、12或者提供用於外面的氣動和/或電信號的接頭。因為在目前的情況下壓力空氣供給通過第一模塊即EAC模塊進行，蓋板18在此僅用作為封閉。
在氣動的接頭10、12中可以涉及用於將儲備壓力供給有關模塊的儲備接頭和/或涉及信號接頭，通過所述信號接頭氣動的控制信號通向有關模塊。如果一個模塊由於其功能既不需要儲備壓力又不需要控制信號，那麼壓力空氣僅通過一個存在於該模塊內的氣動通道朝相鄰模塊繼續引導。在單純的ECU模塊中可以是這種情況，該ECU模塊僅「接通」氣動壓力。
在此電的接頭14包括設置在模塊殼體2、4、6、8的平面式的連接表面16上的接觸表面和/或可彼此插塞的插頭和插座板20，其中通過各模塊的電連接形成至少通過中央單元的一部分1延伸的能量供給線、信號線和/或數據總線。
同樣氣動接頭10、12優選設置在模塊殼體2、4、6、8的平面式的連接表面16、17上，其中氣動連接例如通過氣動接頭10、12的緊密接觸和/或相互插接構成並且通過相應的優選電的密封件22在氣動接頭10、12的嘴部的圓周上實現密封。模塊的氣動出口例如通過接頭19在未與其他模塊連接的側面上引出。主要地至少一些模塊除了用於構成彼此電和氣動的連接的接頭10、12、14之外具有附加的用於外面的信號的電和/或氣動接頭。模塊殼體2、4、6、8也可以具有附加的電接頭，例如用於讀入特別的操縱單元或者用於控制未包含在中央單元內的裝置或模塊。
模塊殼體2、4、6、8例如通過在此未描述的拉伸杆柱彼此連接，所述拉伸杆柱通過設置在模塊殼體2、4、6、8的角部上的通孔24伸出。附加地模塊殼體2、4、6、8具有定心表面，通過所述定心表面所述模塊殼體能夠彼此定向，以保證氣動和電接頭10、12、14的或者用於拉伸杆柱的通孔24的對準。為了附加地密封，在模塊殼體2、4、6、8的連接表面16、17的圓周上設置環繞的密封件26。
在與其他的模塊氣動地集成的模塊中也允許通過在模塊的連接表面16、17的確定的位置上的孔直接連接。但是這取決於在布置中的這些模塊的次序。為了避免由於在中央單元1內的模塊的錯誤的次序引起不確定的錯誤功能，在連接表面16、17的相同的位置上不允許設定兩個不同的氣動信號。
然後通過連接至少一些模塊的連接構成一個連續的氣動通道例如排氣通道，在該通道上可以連接一個外面的共同的消聲器。
附圖標記列表1 中央單元2 模塊殼體4 模塊殼體8 模塊殼體10 氣動接頭12 氣動接頭
14 電接頭16 連接表面17 連接表面18 蓋板19 氣動接頭20 插座-插頭板22 密封件24 通孔26 密封件
權利要求
1.商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)構成的電-氣動的中央單元(1)，其特徵在於各模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)安置在彼此可在確定的位置上鬆開地連接的模塊殼體(2、4、6、8)內，在所述模塊殼體上這樣設置標準化的氣動接頭(10、12)和電接頭(14)，使得在連接模塊殼體(2、4、6、8)時彼此配屬的、設置在模塊殼體(2、4、6、8)的對置的連接表面(16、17)上的接頭(10、12、14)彼此構成直接的電和氣動的連接。
2.按權利要求1所述的電-氣動中央單元，其特徵在於為了將至少兩個模塊連接在一個模塊上，至少一些模塊(ECPB、TCM、ELC)的模塊殼體(2、4、6、8)在至少兩個不同的連接表面(16、17)上具有氣動和電接頭。
3.按權利要求2所述的電-氣動的中央單元，其特徵在於至少模塊殼體(2、4、6、8)的連接表面(16、17)平面式地構成。
4.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於電接頭(14)包括設置在模塊殼體(2、4、6、8)的連接表面(16、17)上的接觸表面和/或可彼此插接的插頭-插座板(20)。
5.按權利要求4所述的電-氣動中央單元，其特徵在於通過各模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)的電連接構成至少通過中央單元(1)的一部分延伸的能量供給線、信號線和/或數據總線。
6.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於氣動接頭(10、12)設置在模塊殼體(2、4、6、8)的連接表面(16、17)上並且氣動連接通過氣動接頭(10、12)的緊密接觸和/或相互插接構成。
7.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於該中央單元由多個在一排中彼此固定的模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)構成，其中設置一個蓋板(18)用於第一模塊和/或最後的模塊(ELC)的連接表面(16)的氣動和電接頭，該蓋板至少封閉氣動接頭(10、12)或者提供用於外面的氣動和/或電信號的接頭。
8.按權利要求6所述的電-氣動中央單元，其特徵在於模塊殼體(2、4、6、8)通過拉伸杆柱彼此連接並且具有定心表面。
9.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於至少一個模塊通過空氣調節模塊(EAC)構成，該模塊包括一個電子控制器，該電子控制器執行至少一些其他模塊的功能邏輯並且通過電連接控制該功能邏輯。
10.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於至少一些的模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)除了用於構成電的和氣動的彼此連接的接頭(10、12、14)之外具有附加的電和/或氣動接頭(19)。
11.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於通過至少一些模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)的連接構成一條連續的通道例如排氣通道，在該通道上連接一個外面的共同的消聲器。
12.按上述權利要求至少一項所述的電-氣動中央單元，其特徵在於至少一個模塊包括一個中央控制器並且僅接通氣動信號。
全文摘要
本發明涉及一種商用車輛的由帶有電和/或氣動部件的模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)構成的電－氣動的中央單元(1)，其中各模塊(EAC、ECPB、TCM、ELC)安置在確定的位置上可鬆開地彼此連接的模塊殼體(2、4、6、8)內，在所述殼體上這樣設置標準化的氣動接頭(10、12)和電接頭(14)，使得在連接模塊殼體(2、4、6、8)時彼此配屬的、設置在模塊殼體(2、4、6、8)的對置的連接表面(16、17)上的接頭(10、12、14)彼此構成直接的電和氣動的連接。
文檔編號F15B21/04GK101044326SQ200580036118
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月18日 優先權日2004年10月21日
發明者M·赫格斯 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司