DE102004021242B4

DE102004021242B4 - Luftaufbereitungsanlage und Verfahren zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft

Info

Publication number: DE102004021242B4
Application number: DE200410021242
Authority: DE
Inventors: Eduard Hilberer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2024-05-01
Also published as: DE102004021242A1

Abstract

Luftaufbereitungsanlage (10) zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft, mit
– einem ersten Druckluftausgang (21), an den ein erster Druckluftbehälter anschließbar ist,
– einem weiteren Druckluftausgang (23) zur Versorgung einer Anhängerbremsanlage und
– einem Drucklufteingang (1), der über ein Überströmventil (12) mit dem ersten Druckluftausgang (21) und über ein weiteres Ventil (16) mit dem weiteren Druckluftausgang (23) verbunden ist,
– wobei parallel zu dem Überströmventil (12) ein Rückschlagventil (18) vorgesehen ist, das eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung von dem ersten Druckluftausgang (21) weg über das Rückschlagventil (18) ermöglicht und eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung zu dem ersten Druckluftausgang (21) hin unterbindet,
dadurch gekennzeichnet,
– dass das weitere Ventil ein pneumatisch entsperrbares Rückschlagventil (16) ist,
– dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) einen einen Steuerraum (100) begrenzenden in Abhängigkeit eines dem Steuerraum (100) zuführbaren Steuerdrucks verschiebbaren Ventilkolben (102) aufweist, so dass durch...

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftaufbereitungsanlage zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft, mit einem ersten Druckluftausgang, an den ein erster Druckluftbehälter anschließbar ist, einem weiteren Druckluftausgang zur Versorgung einer Anhängerbremsanlage und einem Drucklufteingang, der über ein Überströmventil mit dem ersten Druckluftausgang und über ein weiteres Ventil mit dem weiteren Druckluftausgang verbunden ist, wobei parallel zu dem Überströmventil ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine das Überströmventil umgehende Luftströmung von dem ersten Druckluftausgang weg über das Rückschlagventil ermöglicht und eine das Überströmventil umgehende Luftströmung zu dem ersten Druckluftausgang hin unterbindet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft mittels einer Luftaufbereitungsanlage, wobei die Luftaufbereitungsanlage umfasst: einen ersten Druckluftausgang, an den ein erster Druckluftbehälter anschließbar ist, einen weiteren Druckluftausgang zur Versorgung einer Anhängerbremsanlage und einen Drucklufteingang, der über ein Überströmventil mit dem ersten Druckluftausgang und über ein weiteres Ventil mit dem weiteren Druckluftausgang verbunden ist, wobei parallel zu dem Überströmventil ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine das Überströmventil umgehende Luftströmung von dem ersten Druckluftausgang weg über das Rückschlagventil ermöglicht und eine das Überströmventil umgehende Luftströmung zu dem ersten Druckluftausgang hin unterbindet.
Gattungsgemäße Luftaufbereitungsanlagen erfüllen zahlreiche die Druckluftversorgung eines Nutzkraftfahrzeugs betreffende Funktionen. Neben der Luftaufbereitung, einer Druckreglerfunktion und einer Mehrkreisschutzventilfunktion dienen Luftaufbereitungsanlagen dazu, das Bremssystem eines Nutzkraftfahrzeugs mit Druckluft zu versorgen. Insbesondere werden über Luftaufbereitungsanlagen Druckluftbehälter mit Luft befüllt, um so einen Druckluftvorrat für die verschiedenen Bremskreise zur Verfügung zu stellen. Bei einem Nutzkraftfahrzeug mit zwei Bremskreisen für die Betriebsbremsanlage ist es erforderlich, für jeden dieser Bremskreise einen Druckluftbehälter vorzusehen. Im Allgemeinen ist ein dritter Druckluftbehälter vorgesehen, der einen Vorrat für die Anhängerbremsanlage ("Kreis 3") bereithält.
Aus Kostengründen ist es erwünscht, den dritten Behälter für die Anhängerbremsanlage einzusparen. Die Erfüllung dieses Wunsches ist jedoch kritisch, da hohe Sicherheitsanforderungen an die Bremsanlage eines Nutzfahrzeugs gestellt werden. Beispielsweise muss bei unmittelbar aufeinanderfolgenden Bremsvorgängen bis zu einer bestimmten gesetzlich vorgeschriebenen Anzahl ein Mindestbremsdruck zur Verfügung gestellt werden können, sowohl in der Betriebsbremsanlage des Zugfahrzeugs als auch in der Anhängerbremsanlage. Bei Entfernung des Vorratsbehälters für den Anhänger muss eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage daher auf andere Weise als durch den nicht mehr vorhandenen Vorratsbehälter sichergestellt werden.
Die DE 199 13 726 A1 und die DE 100 29 900 A1 haben bereits vorgeschlagen, die Nachversorgung der Anhängerbremsanlage durch elektrisch ansteuerbare Überströmventile zu ermöglichen, die im geöffneten Zustand ein Überströmen von Druckluft von den Druckluftbehältern der Betriebsbremsanlage zur Anhängerbremsanlage gestatten.
Aus der DE 197 00 243 C1 ist eine weitere Luftaufbereitungsanlage bekannt, bei der kein Druckluftbehälter für die Anhängerbremsanlage vorgesehen ist.
Eine Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 29 50 904 C2 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftaufbereitungsanlage zur Verfügung zu stellen, die eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage mit Druckluft sicherstellt, ohne dass die Notwendigkeit besteht, Überströmventile direkt elektrisch anzusteuern. Weiterhin soll ein Verfahren zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage dadurch auf, dass das weitere Ventil ein pneu matisch entsperrbares Rückschlagventil ist, dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil einen einen Steuerraum begrenzenden in Abhängigkeit eines dem Steuerraum zuführbaren Steuerdrucks verschiebbaren Ventilkolben aufweist, so dass durch Druckbeaufschlagung des Steuerraums das Rückschlagventil entsperrbar ist, und dass dem weiteren Druckluftausgang kein Druckluftbehälter zugeordnet ist, wobei eine Nachversorgung des weiteren Druckluftausgangs auch bei geschlossenem Überströmventil dadurch ermöglicht ist, dass im entsperrten Zustand des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils Luft über das parallel zu dem Überströmventil angeordnete Rückschlagventil und das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil unter Umgehung des Überströmventils von dem ersten Druckluftausgang zu dem weiteren Druckluftausgang strömen kann. Über das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil kann somit die Befüllung der Anhängerbremsanlage sowie die Nachversorgung der Anhängerbremsanlage mit Druckluft erfolgen. Beim Befüllen öffnet das Rückschlagventil im Allgemeinen aufgrund der dem Rückschlagventil zugeführten Druckluft statt, während die Nachversorgung gezielt durch eine pneumatische Entsperrung des Rückschlagventils veranlasst wird. Bei der Nachversorgung wird das einem Betriebsbremskreis zugeordnete Überströmventil über ein parallelgeschaltetes Rückschlagventil umgangen.
Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass mit dem Ventilkolben ein Ventilstößel verbunden ist, mit dem durch das Verschieben des Ventilkolbens ein federkraftbeaufschlagter Ventilteller des Rückschlagventils gegen die Federkraft von einem Ventilsitz abgehoben werden kann. Der Ventilkolben bildet die erforderliche Angriffsfläche für die dem Steuerraum zugeführte Druckluft, während der Stößel den mit der Druckluftversorgung verbundenen Raum des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils überbrückt, um bei einer Verschiebung des Ventilkolbens ein Aufstoßen des Rückschlagventils zu bewirken.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass zusätzlich zu dem ersten Druckluftausgang ein zweiter Druckluftausgang vorgesehen ist, an den ein zweiter Druckluftbehälter anschließbar ist, dass zusätzlich zu dem Überströmventil, welches ein erstes Überströmventil ist, ein zweites Überströmventil vorgesehen ist, dass der Drucklufteingang über das zweite Überströmventil mit dem zweiten Druckluftausgang verbunden ist und dass parallel zu dem zweiten Überströmventil ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine das zweite Überströmventil umgehende Luftströmung von dem zweiten Druckluftausgang weg über das Rückschlagventil ermöglicht und eine das zweite Überströmventil umgehende Luftströmung zu dem zweiten Druckluftausgang hin unterbindet. Die Erfindung ist also im Zusammenhang mit üblichen Fahrzeugbremsanlagen, die mit zwei Betriebsbremskreisen ausgestattet sind, besonders in der Weise nützlich ausgebildet, dass die Überströmventile beider Betriebsbremskreise durch in erfindungsgemäßer Weise angeordnete Rückschlagventile überbrückt sind, um so mittels beider Betriebsbremskreise eine Nachversorgung des Anhängerbremskreises zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass bei Luftaufbereitungsanlagen des Standes der Technik, die durch die Patentanmelderin vertrieben werden, ebenfalls bereits Rückschlagventile parallel zu den Überströmventilen zu den Betriebsbremsanlagenkreisen vorgesehen sind. Allerdings sind diese Rückschlagventile in Luftaufbereitungsanlagen des Standes der Technik anders herum eingebaut; hierdurch wird ein Befüllen der Betriebsbremsanlagenkreise unterhalb des Öffnungsdrucks der Überströmventile frühzeitig während des Füllvorgangs ermöglicht. Indem man die Rückschlagventile nun erfindungsgemäß "umdreht", verliert man zwar ihre Wirkung auf die Füllreihenfolge, man erhält im Gegenzug aber eine Möglichkeit, eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage über ein einziges steuerbares Ventil bereitzustellen. Geht man von bestehenden Luftaufbereitungsanlagen aus, so lässt sich die vorliegende Erfindung mit geringen konstruktiven Änderungen umsetzen, da insbesondere ein "Umdrehen" der Rückschlagventile einfach zu bewerkstelligen ist.
Die Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass der Steuerdruck dem Steuerraum über ein Magnetventil zuführbar ist, das direkt elektrisch betätigt werden kann. Die Installation eines solchen Magnetventils ist mit geringem konstruktiven Aufwand realisierbar. Bei Luftaufbereitungsanlagen des Standes der Technik, die durch die Patentanmelderin vertrieben werden, kann einem bereits vorhandenen Magnetventil die erfindungsgemäße Funktion des zugewiesen werden.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass das Magnetventil im unbestromten Zustand geschlossen ist. Da eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage nur gelegentlich nötig beziehungsweise erwünscht sein wird, ist es sinnvoll, das Magnetventil so auszulegen, dass nur dann ein entsprechender Strom fließen muss.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass das weitere Ventil ein pneumatisch entsperrbares Rückschlagventil ist, dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil einen einen Steuerraum begrenzenden in Abhängigkeit eines dem Steuerraum zuführbaren Steuerdrucks verschiebbaren Ventilkolben aufweist, so dass durch Druckbeaufschlagung des Steuerraums das Rückschlagventil entsperrt wird, und dass dem weiteren Druckluftausgang kein Druckluftbehälter zugeordnet ist, wobei eine Nachversorgung des weiteren Druckluftausgangs auch bei geschlossenem Überströmventil dadurch ermöglicht ist, dass im entsperrten Zustand des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils Luft über das parallel zu dem Überströmventil angeordnete Rückschlagventil und das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil unter Umgehung des Überströmventils von dem ersten Druckluftausgang zu dem weiteren Druckluftausgang strömen kann. Auf diese Weise werden die Besonderheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Luftaufbereitungssystems im Rahmen eines Verfahrens realisiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nützlicherweise dadurch weitergebildet, dass mit dem Ventilkolben ein Ventilstößel verbunden ist, mit dem durch das Verschieben des Ventilkolbens ein federkraftbeaufschlagter Ventilteller des Rückschlagventils gegen die Federkraft von einem Ventilsitz abgehoben wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass zusätzlich zu dem ersten Druckluftausgang ein zweiter Druckluftausgang vorgesehen ist, an den ein zweiter Druckluftbehälter anschließbar ist, dass zusätzlich zu dem Überströmventil, welches ein erstes Überströmventil ist, ein zweites Überströmventil vorgesehen ist, dass der Drucklufteingang über das zweite Überströmventil mit dem zweiten Druckluftausgang verbunden ist und dass parallel zu dem zweiten Überströmventil ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine das zweite Überströmventil umgehende Luftströmung von dem zweiten Druckluftausgang weg über das Rückschlagventil ermöglicht und eine das Überströmventil umgehende Luftströmung zu dem zweiten Druckluftausgang hin unterbindet.
Das Verfahren ist besonders dadurch nützlich ausgebildet, dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil entsperrt wird, wenn der Druck an dem ersten Druckluftausgang beziehungsweise dem ersten und/oder dem zweiten Druckluftausgang einen vorbestimmten Betriebsdruck unterschreitet, dass geprüft wird, ob ein Defekt in der Anhängerbremsanlage vorliegt, dass bei vorliegendem Defekt in der Anhängerbremsanlage die Entsperrung des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils aufgehoben wird und dass bei intakter Anhängerbremsanlage das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil entsperrt bleibt. Der mit Drucksensoren gemessene Druck an dem ersten und dem zweiten Druckluftausgang kann aus verschiedenen Gründen absinken. Ein unkritischer Grund liegt im Allgemeinen dann vor, wenn mehrere Bremsungen hintereinander ausgeführt werden beziehungsweise wenn ein ABS-Bremsvorgang unter hohem Druckluftverbrauch stattfindet. In diesem Fall liegt der Grund für einen Druckverlust im Allgemeinen nicht in einem Defekt in der Anhängerbremsanlage. Die Nachversorgung der Anhängerbremsanlage kann somit in unproblematischer Weise über das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil erfolgen. Es ist auch denkbar, dass ein Druckverlust aufgrund eines Defektes in der Betriebsbremsanlage vorliegt. Damit liegt zwar eine ernstzunehmende Störung vor, die dem Fahrer des Nutzkraftfahrzeugs umgehend bekannt werden muss, eine Nachversorgung des Anhängerbremskreises über das Ventil bleibt aber dennoch möglich. Nur wenn der Druckverlust aufgrund eines Defektes in der Anhängerbremsanlage selbst eingetreten ist, muss eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage vermieden werden, da ansonsten ein kritischer Druckluftverlust im gesamten Bremssystem des Kraftfahrzeugs eintreten würde.
Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch besonders vorteilhaft ausgebildet, dass beim Befüllen der Nutzkraftfahrzeugbremsanlage das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil zur Vergrößerung des für die Befüllung zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnittes entsperrt wird und dass die Entsperrung des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils beim Erreichen des vorbestimmten Betriebsdrucks an dem ersten Druckluftausgang beziehungsweise dem ersten und dem zweiten Druckluftausgang aufgehoben wird. Um die Befüllungsreihenfolge der Bremsanlage einzuhalten findet ein Entsperren des Rückschlagventils erst dann statt, wenn ein ausreichender Druck für eine Hilfsbremswirkung aufgebaut ist. Danach ist ein Vergrößern des Strömungsquerschnittes zum Anhänger hin nützlich, da auf diese Weise die Befüllungszeit verringert wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Nutzkraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Bereitstellung eines pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils eine Nachversorgung des Anhängerbremsanlagenkreises sichergestellt werden kann. Durch geeignete Einstellung der Öffnungsdrücke der Überströmventile sowie die Auslegung des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils kann eine sichere Füllreihenfolge eingehalten werden, wobei durch das erfindungsgemäße Bypass-Ventil weiterhin eine Beschleunigung des Füllvorgangs erreicht werden kann.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine Schaltskizze einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage;
2 eine schematische Darstellung eines pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage;
3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4 ein weiteres Flussdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt eine Schaltskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage. Die Luftaufbereitungsanlage 10 ist mit einem Zentralstecker 40 für den elektrischen Anschluss in einem Fahrzeug ausgestattet. Innerhalb der Luftaufbereitungsanlage 10 stehen die folgenden Bauteile mit der elektrischen Versorgung beziehungsweise Auswertung in Verbindung: eine Heizung 42, ein Temperatursensor 44, ein Magnetventil 46 zur Druckreglersteuerung, ein Magnetventil 48 zur Regenerationssteuerung, ein Drucksensor 50 zur Messung des Drucks p₂₁ in Kreis 1 (entsprechend Druckluftausgang 21) der Betriebsbremsanlage, ein Drucksensor 52 zur Messung des Drucks an einem Nebenverbraucheranschluss 24, ein Magnetventil 26, ein Drucksensor 54 zur Messung des Drucks im Anhängerbremskreis (Kreis 3, entsprechend Druckluftausgang 23) und ein Drucksensor 56 zur Messung des Drucks p₂₂ in Kreis 2 (entsprechend Druckluftausgang 22) der Betriebsbremsanlage. Das Magnetventil 26 ist bei gattungsgemäßen Luftaufbereitungsanlagen vorhanden und als 3/2-Ventil realisiert. Die Luftaufbereitungsanlage ist mit einem Befülleingang 1 ausgestattet, so dass eine Befüllung über die Trocknerkartusche 58 und das Druckreglerrückschlagventil 60 erfolgen kann. Die Befüllung des Kreises 1 der Betriebsbremsanlage erfolgt über das Überströmventil 12 zum Druckluftausgang 21. Kreis 2 der Betriebsbremsanlage wird über das Überströmventil 14 zum Druckluftausgang 22 befüllt. Die Befüllung des Kreises 3 für die Anhängerbremsanlage erfolgt über ein Druckbegrenzungsventil 36 und das Rückschlagventil 16; hierüber wird ebenfalls der Ausgang 23.1 für die Feststellbremsanlage mit Druckluft beliefert. Der Nebenverbraucheranschluss 24 wird über ein Druckbegrenzungsventil 38 und das Überströmventil 62 mit Druckluft versorgt. Die Luftaufbereitungsanlage 10 hat weiterhin einen Steueranschluss 4/27 für ein Energiesparsystem, einen Fremdbefüllungseingang 11 sowie einen Ablass 3. Der Ablass 3 steht mit einem Ablassventil 64 in Verbindung. Weitere Komponenten der Luftaufbereitungsanlage 10 sind ein Regenerationsrückschlagventil 66, ein Fremdbefüllungsrückschlagventil 68 sowie zwei Rückschlagventile 70, 72, die der Feststellbremsanlage zugeordnet sind. Des Weiteren sind parallel zu den Überströmventilen 12, 14 Rückschlagventile 18, 20 so angeordnet, dass eine Strömung von den Anschlüssen 21, 22 in Richtung des Drucklufteingangs 1 erfolgen kann.
Zur Nachversorgung des Druckluftausgangs 23 und damit des Kreises 3 der Anhängerbremsanlage arbeitet die erfindungsgemäße Luftaufbereitungsanlage 10 wie folgt: Falls eine Nachversorgung des Kreises 3 erforderlich und erlaubt ist, öffnet das Magnetventil 26, so dass Druckluft von dem Ausgang 21 über das Rückschlagventil 18, den Anschluss 32 und das Magnetventil 26 zum pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventil 16 strömen kann. Vergleichbar kann Druckluft von dem Anschluss 22 über das Rückschlagventil 20, den Anschluss 32 und das Magnetventil 26 zum pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventil 16 strömen. Ein öffnen des Magnetventils 26 erfolgt immer dann, wenn ein Druckabfall in einem der Betriebsbremsanlagenkreise von den Drucksensoren 50, 56 unter den Betriebsbremsdruck von beispielsweise 8,5 bar erfasst wird und wenn weiterhin kein Defekt im Kreis 3 der Anhängerbremsanlage vorliegt.
Im Hinblick auf die Befüllung der Bremsanlage kann das Magnetventil 26 ebenfalls nützlich eingesetzt werden. Dieses öffnet dann, wenn der Befüllvorgang die in den Betriebsbremskreisen integrierte Hilfsbremswirkung durch Bereitstellen eines ausreichenden Drucks zur Verfügung gestellt hat. Dann kann durch das Öffnen des Magnetventils 26 und das damit verbundene Entsperren des Rückschlagventils 16 eine beschleunigte Befüllung der Anhängerbremsanlage erfolgen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage. In einem Gehäuse 110 des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils 16 ist ein Steuerraum 100 vorgesehen, der von einem Ventilkolben 102 begrenzt ist. Eine an dem Ventilkolben 102 vorgesehene Dichtung 112 dichtet den Steuerraum 100 gegen einen Rückraum 114 des Ventilkolbens 102 ab. Mit dem Ventilkolben 102 ist ein Ventilstößel 104 verbunden, der sich von dem Ventilkolben 102 durch den Rückraum 114 des Ventilkolbens 102 und einen Druckluftversorgungsraum 116 in Richtung auf einen Ventilteller 106 des Rückschlagventils 16 erstreckt. Der Druckluftversorgungsraum 116 ist von dem Rückraum 114 durch eine Verdickung 118 und eine daran vorgesehene Dichtung 120 getrennt. Der Ventilteller 106 wird durch eine Ventilfeder 122 auf einen Ventilsitz 108 gepresst. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Ventilstößel 104 nicht mit dem Ventilteller 106 verbunden. Der Ventilkolben 102 kann sich daher zusammen mit dem Ventilstößel 104 unabhängig von dem Ventilteller 106 bewegen, es sei denn der Ventilstößel 104 zwingt aufgrund einer Druckzuführung in den Steuerraum 100 den Ventilteller 106 gegen die Kraft der Ventilfeder 122 aus seinem Ventilsitz 108. Bei einer solchen Ausführungsform mit von dem Ventilteller 106 getrenntem Ventilstößel 104 ist es möglich, dass sich das Rückschlagventil 16 durch Druckzuführung in den Druckversorgungsraum 116 unabhängig vom Zustand des Ventilkolbens 102 öffnet. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils sind der Ventilstößel 104 und der Ventilteller 106 fest miteinander verbunden. Aufgrund der Gleichheit der wirksamen Flächen von Ventilteller 106 und Verdickung 118 reicht eine Zuführung von Druckluft in den Druckversorgungsraum 116 allein nicht aus, um den Ventilteller 106 von seinem Ventilsitz 108 abzuheben. Vielmehr ist zusätzlich eine Druckzuführung in den Steuerraum 100 erforderlich, um den Ventilkolben 102 zusammen mit dem Ventilstößel 104 und dem Ventilteller 106 gegen die Federkraft 122 zu bewegen. Durch Anpassung der wirksamen Flächen von Ventilteller 106 und Verdickung 118 können der Öffnungsdruck im Druckluftversorgungsraum 116 und der erforderliche Steuerdruck im Steuerraum beeinflusst werden.
Das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil 16 ist nun so in die Luftaufbereitungsanlage gemäß 1 eingebunden, dass der zum Steuerraum 100 führende Einlass 124 mit der von dem Magnetventil 26 (siehe 1) herangeführten Leitung verbunden ist. Der Einlass 126 ist eventuell über weitere Komponenten, mit der Druckluftversorgung verbunden, wobei beim vorliegenden Beispiel noch ein Druckbegrenzer 36 (siehe 1) zwischengeschaltet ist. Der Auslass 128 des Rückschlagventils 16 führt zur Anhängerbremsanlage beziehungsweise zur Feststellbremse. Der Kanal 130 dient der Druckentlastung des Rückraums 114 des Ventilkolbens 102.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt S01 wird die Zündung des Nutzkraftfahrzeugs eingeschaltet. Daraufhin wird in Schritt S02 mit der Befüllung des Druckluftsystems des Kraftfahrzeugs begonnen. Der Feststellbremsanlagenkreis wird in Schritt S03 erst dann freigegeben, wenn ein ausreichender Druck für eine Hilfsbremswirkung in Kreis 1 und Kreis 2 der Betriebsbremsanlage vorhanden ist. Nachfolgend wird das Magnetventil in Schritt S04 bestromt, um so einen vergrößerten Strömungsquerschnitt für die Befüllung der Anhängerbremsanlage bereitzustellen.
In Schritt S05 wird geprüft, ob der Druck p₂₁ im Kreis 1 der Betriebsbremsanlage und der Druck p₂₂ im Kreis 2 der Betriebsbremsanlage größer als 8,5 bar ist. Diese Überprüfung wird solange durchgeführt, bis die genannte Druckschwelle überschritten ist. Dann kann das Magnetventil in Schritt S06 abgeschaltet werden. Die Befüllung ist in Schritt S07 beendet. Nachfolgend finden in Schritt S100 normale Fahrzeugsbetriebssequenzen statt, von denen ausgehend die in 4 zu erläuternde Nachversorgung der Anhängerbremsanlage stattfindet. In Schritt S08 wird die Zündung ausgestellt und das Bypass-Magnetventil wird in Schritt S09 stromlos, sofern es aus Schritt S100 im bestromten Zustand hervorgeht.
4 zeigt ein weiteres Flussdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend von normalen Fahrzeugbetriebssequenzen in Schritt S100 wird in Schritt S10 geprüft, ob der Druck p₂₁ oder der Druck p₂₂ kleiner als 8,5 bar ist. Ist dies nicht der Fall, das heißt es liegt ausreichender Betriebsbremsdruck vor, so bleibt das Magnetventil gemäß Schritt S11 stromlos. Wird jedoch die genannte Druckschwelle unterschritten, so wird in Schritt S12 das Magnetventil bestromt, und es wird nachfolgend in Schritt S13 geprüft, ob ein Betriebsbremsanlagenkreis defekt ist.
Ist dies der Fall, so kann das Magnetventil gemäß Schritt S14 bestromt bleiben, um so trotz defekten Betriebsbremsanlagenkreises eine Nachversorgung der Anhängerbremsanlage sicherzustellen. Ist die Betriebsbremsanlage nicht defekt, so muss in Schritt S15 noch geprüft werden, ob die Anhängerbremsanlage defekt ist. Liegt ein Defekt vor, so wird in Schritt S16 das Magnetventil abgeschaltet, um einen Druckverlust im Bremssystem über den Kreis 3 zu vermeiden. Ist die Anhängerbremsanlage jedoch nicht defekt, so bleibt das Magnetventil gemäß Schritt S17 bestromt, und es wird in Schritt S10 wiederum in die Prüfung des Vorliegens des Betriebsbremsdrucks eingestiegen. Die gemäß 6 dargestellten Funktionsabläufe kommen zum Ende, wenn in Schritt S10 festgestellt wird, dass die Schwelle von 8,5 bar nicht mehr unterschritten wird. In diesem Fall wird dann gemäß Schritt S11 das Magnetventil stromlos.

1: Drucklufteingang
3: Ablass
10: Luftaufbereitungsanlage
11: Fremdbefüllungseingang
12: Überströmventil
14: Überströmventil
16: pneumatisch entsperrbares Rückschlagventil
18: Rückschlagventil
20: Rückschlagventil
21: Druckluftausgang/Anschluss
22: Druckluftausgang/Anschluss
23: Druckluftausgang
23.1: Druckluftausgang
24: Nebenverbraucheranschluss
26: Magnetventil
32: Anschluss
36: Druckbegrenzungsventil
38: Druckbegrenzungsventil
40: Zentralstecker
42: Heizung
44: Temperatursensor
46: Magnetventil zur Druckreglersteuerung
48: Magnetventil zur Regenerationssteuerung
50: Drucksensor
52: Drucksensor
54: Drucksensor
56: Drucksensor
58: Trocknerkartusche
60: Druckreglerrückschlagventil
62: Überströmventil
64: Ablassventil
66: Regenerationsrückschlagventil
68: Fremdbefüllungsrückschlagventil
70: Rückschlagventil
72: Rückschlagventil
4/27: Steueranschluss für Energiesparsystem
100: Steuerraum
102: Ventilkolben
104: Ventilstößel
106: Ventilteller
108: Ventilsitz
110: Gehäuse
112: Dichtung
114: Rückraum
116: Druckluftversorgungsraum
118: Verdickung
120: Dichtung
122: Ventilfeder
124: Einlass
126: Einlass
128: Auslass
130: Kanal

Claims

Luftaufbereitungsanlage (10) zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft, mit – einem ersten Druckluftausgang (21), an den ein erster Druckluftbehälter anschließbar ist, – einem weiteren Druckluftausgang (23) zur Versorgung einer Anhängerbremsanlage und – einem Drucklufteingang (1), der über ein Überströmventil (12) mit dem ersten Druckluftausgang (21) und über ein weiteres Ventil (16) mit dem weiteren Druckluftausgang (23) verbunden ist, – wobei parallel zu dem Überströmventil (12) ein Rückschlagventil (18) vorgesehen ist, das eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung von dem ersten Druckluftausgang (21) weg über das Rückschlagventil (18) ermöglicht und eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung zu dem ersten Druckluftausgang (21) hin unterbindet, dadurch gekennzeichnet, – dass das weitere Ventil ein pneumatisch entsperrbares Rückschlagventil (16) ist, – dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) einen einen Steuerraum (100) begrenzenden in Abhängigkeit eines dem Steuerraum (100) zuführbaren Steuerdrucks verschiebbaren Ventilkolben (102) aufweist, so dass durch Druckbeauf schlagung des Steuerraums (100) das Rückschlagventil (16) entsperrbar ist, und – dass dem weiteren Druckluftausgang (23) kein Druckluftbehälter zugeordnet ist, wobei eine Nachversorgung des weiteren Druckluftausgangs auch bei geschlossenem Überströmventil dadurch ermöglicht ist, dass im entsperrten Zustand des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils (16) Luft über das parallel zu dem Überströmventil angeordnete Rückschlagventil (18) und das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) unter Umgehung des Überströmventils (12) von dem ersten Druckluftausgang (21) zu dem weiteren Druckluftausgang (23) strömen kann.
Luftaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ventilkolben (102) ein Ventilstößel (104) verbunden ist, mit dem durch das Verschieben des Ventilkolbens (102) ein federkraftbeaufschlagter Ventilteller (106) des Rückschlagventils (16) gegen die Federkraft von einem Ventilsitz (108) abgehoben werden kann.
Luftaufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass zusätzlich zu dem ersten Druckluftausgang (21) ein zweiter Druckluftausgang (22) vorgesehen ist, an den ein zweiter Druckluftbehälter anschließbar ist, – dass zusätzlich zu dem Überströmventil (12), welches ein erstes Überströmventil (12) ist, ein zweites Überströmventil (14) vorgesehen ist, – dass der Drucklufteingang (1) über das zweite Überströmventil (14) mit dem zweiten Druckluftausgang (22) verbunden ist und – dass parallel zu dem zweiten Überströmventil (14) ein Rückschlagventil (20) vorgesehen ist, das eine das zweite Überströmventil (14) umgehende Luftströmung von dem zweiten Druckluftausgang (22) weg über das zweite Rückschlagventil (20) ermöglicht und eine das zweite Überströmventil (14) umgehende Luftströmung zu dem zweiten Druckluftausgang (22) hin unterbindet.
Luftaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck dem Steuerraum über ein Magnetventil (26) zuführbar ist, das direkt elektrisch betätigt werden kann.
Luftaufbereitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (26) im unbestromten Zustand geschlossen ist.
Verfahren zum Versorgen einer Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft mittels einer Luftaufbereitungsanlage (10), wobei die Luftaufbereitungsanlage umfasst: – einen ersten Druckluftausgang (21), an den ein erster Druckluftbehälter anschließbar ist, – einen weiteren Druckluftausgang (23) zur Versorgung einer Anhängerbremsanlage und – einen Drucklufteingang (1), der über ein Überströmventil (12) mit dem ersten Druckluftausgang (21) und über ein weiteres Ventil (16, 74) mit dem weiteren Druckluftausgang (23) verbunden ist, – wobei parallel zu dem Überströmventil (12) ein Rückschlagventil (18) vorgesehen ist, das eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung von dem ersten Druckluftausgang (21) weg über das Rückschlagventil (18) ermöglicht und eine das Überströmventil (12) umgehende Luftströmung zu dem ersten Druckluftausgang (21) hin unterbindet, dadurch gekennzeichnet, – dass das weitere Ventil ein pneumatisch entsperbares Rückschlagventil (16) ist, – dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) einen einen Steuerraum (100) begrenzenden in Abhängigkeit eines dem Steuerraum (100) zuführbaren Steuerdrucks verschiebbaren Ventilkolben (102) aufweist, so dass durch Druckbeaufschlagung des Steuerraums (100) das Rückschlagventil (16) entsperrt wird, und – dass dem weiteren Druckluftausgang (23) kein Druckluftbehälter zugeordnet ist, wobei eine Nachversorgung des weiteren Druckluftausgangs auch bei geschlossenem Überströmventil dadurch ermöglicht ist, dass im entsperrten Zustand des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils (16) Luft über das parallel zu dem Überströmventil angeordnete Rückschlagventil (18) und das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) unter Umgehung des Überströmventils (12) von dem ersten Druckluftausgang (21) zu dem weiteren Druckluftausgang (23) strömen kann.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ventilkolben (102) ein Ventilstößel (104) verbunden ist, mit dem durch das Verschieben des Ventilkolbens (102) ein federkraftbeaufschlagter Ventilteller (106) des Rückschlagventils (16) gegen die Federkraft von einem Ventilsitz (108) abgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, – dass zusätzlich zu dem ersten Druckluftausgang (21) ein zweiter Druckluftausgang (22) vorgesehen ist, an den ein zweiter Druckluftbehälter anschließbar ist, – dass zusätzlich zu dem Überströmventil (12), welches ein erstes Überströmventil (12) ist, ein zweites Überströmventil (14) vorgesehen ist, – dass der Drucklufteingang (1) über das zweite Überströmventil (14) mit dem zweiten Druckluftausgang (22) verbunden ist und – dass parallel zu dem zweiten Überstromventil (14) ein Rückschlagventil (20) vorgesehen ist, das eine das zweite Überströmventil (14) umgehende Luftströmung von dem zweiten Druckluftausgang (22) weg über das zweite Rückschlagventil (20) ermöglicht und eine das zweite Überströmventil (14) umgehende Luftströmung zu dem zweiten Druckluftausgang (22) hin unterbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, – dass das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) entsperrt wird, wenn der Druck an dem ersten Druckluftausgang (21) beziehungsweise dem ersten und/oder dem zweiten Druckluftausgang (21, 22) einen vorbestimmten Betriebsdruck unterschreitet, – dass geprüft wird, ob ein Defekt in der Anhängerbremsanlage vorliegt, – dass bei vorliegendem Defekt in der Anhängerbremsanlage die Entsperrung des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils (16) aufgehoben wird und – dass bei intakter Anhängerbremsanlage das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) entsperrt bleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, – dass beim Befüllen der Nutzkraftfahrzeugbremsanlage das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil (16) zur Vergrößerung des für die Befüllung zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnittes entsperrt wird und – dass die Entsperrung des pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventils (16) beim Erreichen des vorbestimmten Betriebsdrucks an dem ersten Druckluftausgang (21) beziehungsweise dem ersten und dem zweiten Druckluftausgang (21, 22) aufgehoben wird.
Nutzkraftfahrzeug mit einer Luftaufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5.