DE102004059835A1 - Method for regulating a compressed air supply system of a motor vehicle - Google Patents

Method for regulating a compressed air supply system of a motor vehicle Download PDF

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    • F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das System einen Antriebsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs umfasst, der über eine schaltbare hydrodynamische Kupplung in eine Triebverbindung mit einem Luftverdichter schaltbar ist, so dass der Luftverdichter über eine Luftabgabeseite ein Druckluftsystem speist; umfassend die folgenden Schritte: DOLLAR A - Der Druck im Druckluftsystem wird erfasst und mit einem vorgegebenen Minimalwert verglichen; DOLLAR A - wenn der erfasste Druck unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, wird die hydrodynamische Kupplung mit Arbeitsmedium befüllt, so dass der Luftverdichter gestartet wird; DOLLAR A - beim Start des Luftverdichters wird die Luftabgabeseite des Luftverdichters für eine vorbestimmte Zeitspanne in Abhängigkeit der Drehzahl des Luftverdichters oder der hydrodynamischen Kupplung und/oder in Abhängigkeit des Druckes im Druckluftsystem mit der Umgebung oder einem Niederdrucksystem verbunden und nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne bei Erreichen der vorgegebenen Drehzahl und/oder bei einem erfassten Druck im Druckluftsystem unterhalb eines vorgegebenen Druckwertes eines maximalen Gegendruckes, der kleiner als der vorgegebene Minimalwert ist, mit dem Druckluftsystem verbunden, so dass die Einspeisung beginnt.The invention relates to a method for controlling a compressed air supply system of a motor vehicle, wherein the system comprises a drive motor for driving the motor vehicle, which is switchable via a switchable hydrodynamic coupling in a drive connection with an air compressor, so that the air compressor feeds a compressed air system via an air discharge side; comprising the following steps: DOLLAR A - the pressure in the compressed air system is detected and compared with a predetermined minimum value; DOLLAR A - if the detected pressure is below the predetermined minimum value, the hydrodynamic coupling is filled with working fluid, so that the air compressor is started; DOLLAR A - at the start of the air compressor, the air discharge side of the air compressor for a predetermined period of time depending on the speed of the air compressor or the hydrodynamic coupling and / or depending on the pressure in the compressed air system with the environment or a low-pressure system is connected and after the predetermined period of time on reaching the predetermined speed and / or at a detected pressure in the compressed air system below a predetermined pressure value of a maximum back pressure, which is smaller than the predetermined minimum value, connected to the compressed air system, so that the feed begins.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das System einen Antriebsmotor umfasst, der der Kraftfahrzeugsantriebsmotor ist, d. h. zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs dient, ferner einen Luftverdichter, welcher ein Druckluftsystem des Fahrzeugs speist, und eine hydrodynamische Kupplung, die in die Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Luftverdichter geschaltet ist. Die hydrodynamische Kupplung ist dabei befüll- und entleerbar, um somit den Luftverdichter ein- und auszuschalten, in Abhängigkeit des Druckzustands in dem Druckluftsystem. Der Luftverdichter ist insbesondere als Hubkolben-Luftverdichter ausgebildet.The The invention relates to a method for controlling a compressed air supply system a motor vehicle, the system comprising a drive motor, which is the motor vehicle drive motor, d. H. for locomotion the motor vehicle is used, further an air compressor, which a Compressed air system of the vehicle feeds, and a hydrodynamic coupling, in the drive connection between the drive motor and the air compressor is switched. The hydrodynamic coupling is filled and emptied to turn the air compressor on and off, dependent on the pressure state in the compressed air system. The air compressor is designed in particular as a reciprocating air compressor.

Druckluftversorgungssysteme, wie sie die Erfindung betrifft, weisen den Vorteil auf, dass durch die zwischengeschaltete hydrodynamische Kupplung einerseits ein energetisch günstiges Ausschalten des Luftverdichters möglich ist, wenn eine Speisung des Fahrzeugdruckluftsystems aufgrund eines ausreichenden Druckniveaus in diesem nicht notwendig ist, indem die hydrodynamische Kupplung „einfach" entleert wird. Andererseits wird durch die Zwischenschaltung der hydrodynamischen Kupplung zwischen den Antriebsmotor und den Luftverdichter wirkungsvoll eine Schwingungsdämpfung erreicht und zuverlässig vermieden, dass bei Verwendung eines Hubkolben-Luftverdichters ein negatives Drehmoment, d. h. ein Drehmoment, das vom Verdichter erzeugt wird, welches im Bereich des oberen Totpunktes des Hubkolben-Luftverdichters auftreten kann, von dem Hubkolben-Luftverdichter auf den Antriebsmotor bzw. ein an diesem angeschlossenes Getriebe zurückübertragen wird.Compressed air supply systems, as it relates to the invention, have the advantage that by the intermediate hydrodynamic coupling on the one hand energetically favorable Turning off the air compressor is possible when a power supply the vehicle compressed air system due to a sufficient pressure level in this is not necessary by the hydrodynamic coupling "simply" emptied is due to the interposition of the hydrodynamic coupling between the drive motor and the air compressor effectively achieved a vibration damping and reliable avoided when using a reciprocating air compressor negative torque, d. H. a torque generated by the compressor which is in the region of top dead center of the reciprocating air compressor may occur from the reciprocating air compressor to the drive motor or a connected to this transmission is transmitted back.

In einem solchen Druckluftversorgungssystem gibt es eine Vielzahl von Zuständen mit unterschiedlichen Randbedingungen, in welchen die verschiedenen Komponenten des Druckluftversorgungssystems derart geeignet zusammenarbeiten müssen, dass ein energetisch günstiger und bauteilschonender Betrieb gewährleistet ist. Als unterschiedliche Randbedingungen seien beispielsweise das Fahren des Fahrzeugs gegenüber dem Stillstand des Fahrzeugs, das Streckenprofil, welches das Fahrzeug gerade zurücklegt, wie Bergauffahrten oder Bergabfahrten, sowie unterschiedliche Druckzustände im Druckluftversorgungssystem des Fahrzeugs genannt, beispielsweise oberhalb eines maximal zulässigen Druckes, unterhalb des minimal zulässigen Druckes sowie unterhalb eines sogenannten Lösedruckes, bei dem der Federspeicher im Fahrzeugbremssystem gelöst wird und unterhalb dessen das Fahrzeug nicht fahren darf, genannt. Dieser Lösedruck ergibt sich durch die Ausführung der Bremsen als „fail-safe", d. h. bei einem Ausfall der Druckluftanlage werden die Bremsbacken beispielsweise mittels Federn angedrückt, so dass eine Bremsung erfolgt. Ab einem bestimmten Luftdruck können die Bremsbacken dann aktiv gelöst werden, so dass unterhalb dieses Druckes das Fahrzeug nicht losfahren kann.In Such a compressed air supply system, there are a variety of states with different boundary conditions, in which the different Components of the compressed air supply system work together as appropriate have to, that an energetically cheaper and component-saving operation is guaranteed. As different boundary conditions be for example driving the vehicle relative to the Standstill of the vehicle, the route profile showing the vehicle just back, as uphill or downhill slopes, as well as different pressure conditions in the compressed air supply system called the vehicle, for example, above a maximum allowable pressure, below the minimum allowable Pressure and below a so-called release pressure, wherein the spring accumulator solved in the vehicle brake system and below which the vehicle is not allowed to drive. This release pressure results from the execution the brakes as "fail-safe", ie at a Failure of the compressed air system, the brake shoes, for example pressed by springs, so that a braking takes place. From a certain air pressure, the Brake shoes then actively released so that below this pressure the vehicle will not start can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln eines solchen Druckluftversorgungssystems darzustellen, welches einen besonders effizienten und schonenden Betrieb aller Komponenten des Druckluftversorgungssystems gewährleistet sowie zu einer energetisch günstigen Fahrweise des Fahrzeugs beiträgt.Of the Invention is based on the object, a method for regulating a represent such a compressed air supply system, which a particularly efficient and gentle operation of all components of the Compressed air supply system ensures and to an energetically favorable Driving the vehicle contributes.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The inventive task is achieved by a method having the features of claim 1. The under claims describe advantageous and expedient developments of the method according to the invention.

Gemäß der einfachsten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Druck im Druckluftsystem, welches bei Unterschreiten eines bestimmten Minimaldruckes, beispielsweise durch einen entsprechenden hohen Verbrauch verschiedener am Druckluftsystem angeschlossener Verbraucher oder durch Undichtigkeiten, mit Druckluft befüllt werden soll, erfasst und mit einem vorgegebenen Minimalwert verglichen. Wenn der erfasste Druck unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, und der Luftverdichter, mittels welchem Druckluft in das Druckluftsystem eingespeist werden soll, nicht in Betrieb ist, so wird die hydrodynamische Kupplung mit Arbeitsmedium befüllt, damit vom Antriebsmotor über die hydrodynamische Kupplung Drehleistung auf den Luftverdichter übertragen wird. Unter Befüllen der hydrodynamischen Kupplung ist dabei ein Befüllen des Arbeitsraumes der hydrodynamischen Kupplung zu verstehen, welcher bekanntlich durch das Pumpenrad und durch das Turbinenrad gebildet wird, und wobei das Arbeitsmedium im Arbeitsraum ein Drehmoment vom Pumpenrad auf das Turbinenrad überträgt.According to the simplest execution the method according to the invention is the pressure in the compressed air system, which falls below a certain minimum pressure, for example by a corresponding high consumption of various connected to the compressed air system Consumers or through leaks, be filled with compressed air should, detected and compared with a predetermined minimum value. If the detected pressure is below the predetermined minimum value, and the air compressor, by means of which compressed air in the compressed air system is to be fed, is not in operation, then the hydrodynamic Clutch filled with working fluid, with it from the drive motor the hydrodynamic coupling transferred rotational power to the air compressor becomes. Under filling the hydrodynamic coupling is a filling of the working space of the to understand hydrodynamic coupling, which is known by the impeller and by the turbine wheel is formed, and wherein the working medium in the working space on a torque from the impeller the turbine wheel transmits.

In dem Moment, in dem die hydrodynamische Kupplung mit Arbeitsmedium befüllt wird, beginnt der Luftverdichter mit seiner Kompressionstätigkeit, wobei die Zustände im Luftverdichter bei diesem Anfahrvorgang stark von dem Gegendruck abhängen, gegen welchen der Luftverdichter arbeitet.In the moment in which the hydrodynamic coupling with working fluid filled when the air compressor starts to compress, where the states in the air compressor in this starting process strongly from the back pressure depend, against which the air compressor works.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass der Luftverdichter stets gegen einen kleinen Gegendruck angefahren wird, was besonders schonend für den Luftverdichter ist und ein „Drücken" des Antriebsmotors, d. h. eine Verminderung der Drehzahl des Antriebsmotors, ausschließt. Hierzu wird die Luftabgabeseite des Luftverdichters erfindungsgemäß beim Start des Luftverdichters in Abhängigkeit eines vorgegebenen Kriteriums zunächst mit der Umgebung, in welcher bekanntlich ein vergleichsweise niedriger Umgebungsdruck herrscht, oder einem Niederdrucksystem verbunden. Unter Niederdrucksystem ist dabei ein Drucksystem zu verstehen, in welchem ein niedrigerer Druck als in dem Druckluftsystem, welches gespeist werden soll, herrscht. Beispielsweise kann ein solches Niederdrucksystem einen maximalen Druck von 2 bar aufweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, wenn mehrere Niederdrucksysteme, beispielsweise verschiedene Druckkessel, zur Verfügung stehen, sich bei jedem Anfahrvorgang ein geeignetes Niederdrucksystem auszuwählen, mit welchem die Luftabgabeseite des Luftverdichters verbunden wird.The inventive method leads to, that the air compressor always approached against a small back pressure what is especially gentle for is the air compressor and a "push" of the drive motor, i.e. a reduction the speed of the drive motor excludes. This is the air delivery side the air compressor according to the invention at the start of the air compressor dependent on a predetermined criterion first with the environment in which it is known that a comparatively low ambient pressure prevails, or a low pressure system connected. Under low pressure system is to understand a printing system in which a lower Pressure prevails as in the compressed air system to be fed. For example, such a low pressure system can have a maximum Pressure of 2 bar have. Of course it is also possible if several low-pressure systems, for example different pressure vessels, to disposal stand, with each start-up a suitable low-pressure system select to which the air discharge side of the air compressor is connected.

Erst wenn der Luftverdichter eine gewisse Drehzahl erreicht hat, wird seine Luftabgabeseite mit dem Druckluftsystem verbunden, welches durch ihn gespeist werden soll. Das Erreichen einer geeigneten Drehzahl kann dabei direkt oder indirekt festgestellt werden. Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird die Drehzahl des Luftverdichters oder eines mit ihm in einer Triebverbindung stehenden Bauteils erfasst und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Sobald der Sollwert erreicht wird, erfolgt die Umschaltung der Verbindung der Luftabgabeseite mit der Umgebung bzw. dem Niederdrucksystem in eine Verbindung mit dem zu speisenden Druckluftsystem.First when the air compressor has reached a certain speed is its air discharge side is connected to the compressed air system which to be fed by him. Achieving a suitable speed can be determined directly or indirectly. According to one execution the invention, the speed of the air compressor or a with detected in a drive connection standing component and with compared to a predetermined setpoint. As soon as the setpoint is reached is, there is the switching of the connection of the air discharge side with the environment or the low pressure system in a connection with the compressed air system to be fed.

Gemäß einer zweiten Ausführung wird die Drehzahl des Luftverdichters zum Umschalten auf das Druckluftsystem mittelbar dadurch berücksichtigt, dass zwischen dem Beginn des Befüllvorgangs der hydrodynamischen Kupplung und dem Umschalten der Luftabgabeseite auf das Druckluftsystem eine vorbestimmte Zeitspanne vergeht.According to one second embodiment is the speed of the air compressor for switching to the compressed air system thereby indirectly taken into account, that between the beginning of the filling process the hydrodynamic coupling and the switching of the air discharge side on the compressed air system passes a predetermined period of time.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Abhängigkeit des erfassten Druckes im Druckluftsystem entschieden, ob der Luftverdichter mit seinem Start sofort beginnen soll, in das Druckluftsystem einzuspeisen, nämlich wenn ein entsprechend niedriger Druck im zu speisenden Druckluftsystem herrscht, beispielsweise ein Druck von weniger als 2 bar, oder ob die Luftabgabeseite zunächst mit der Umgebung oder einem Niederdrucksystem verbunden wird, so dass der Luftverdichter in die Umgebung bzw. in das Niederdrucksystem, welches getrennt vom Druckluftsystem ist, speist.According to one another embodiment The invention is dependent of the detected pressure in the compressed air system decided whether the air compressor should start immediately with its start, to feed into the compressed air system, namely if a correspondingly low pressure prevails in the compressed air system to be supplied, For example, a pressure of less than 2 bar, or if the air discharge side first connected to the environment or a low pressure system, so that the air compressor in the environment or in the low-pressure system, which is separate from the compressed air system feeds.

Der Druckwert, welcher zur Entscheidung über ein direktes Einspeisen von Luft mittels des Luftverdichters in das Druckluftsystem verwendet wird, wird vorliegend als maximaler Gegendruck bezeichnet, da ein Anfahren des Luftverdichters gegen einen Druck oberhalb dieses maximalen Gegendrucks eine Belastung des Luftverdichters bzw. der den Luftverdichter antreibenden Komponenten, beispielsweise des Antriebsmotors, darstellen würde, die vermieden werden soll.Of the Pressure value, which for the decision about a direct feed used by air by means of the air compressor in the compressed air system is referred to herein as the maximum back pressure, since a start of the air compressor against a pressure above this maximum Gegenrucks a burden of the air compressor or the air compressor driving components, such as the drive motor represent would, which should be avoided.

Die Verbindung der Luftabgabeseite des Luftverdichters mit der Umgebung bzw. einem Niederdrucksystem oder dem zu speisenden Druckluftsystem kann durch entsprechendes Einstellen eines Schaltventils erfolgen, insbesondere durch Beaufschlagen eines 3/2-Wegeventils mit einem Steuerdruck, vorteilhaft mit einem Luftdruck, der aus dem Druckluftsystem abgeführt wird.The Connection of the air discharge side of the air compressor with the environment or a low-pressure system or the compressed air system to be supplied can be done by appropriately setting a switching valve, in particular by applying a 3/2-way valve with a Control pressure, advantageous with an air pressure coming from the compressed air system dissipated becomes.

Auch in die arbeitsmediumführende Verbindung zwischen einer Arbeitsmediumquelle und der hydrodynamischen Kupplung, mittels welcher Arbeitsmedium aus der Arbeitsmediumquelle in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung geleitet wird, kann ein Schaltventil eingebracht sein, dass insbesondere als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist und welches ein Öffnen und Schließen der arbeitsmediumleitenden Verbindung bewirkt, um die Befüllung der hydrodynamischen Kupplung zu steuern. Wenn die hydrodynamische Kupplung befüllt werden soll, schaltet das Ventil entsprechend in seine geöffnete Stellung, wohingegen es in seine geschlossene Stellung schaltet, wenn die hydrodynamische Kupplung entleert werden soll.Also in the work medium leading Connection between a working fluid source and the hydrodynamic Coupling, by means of which working medium from the working medium source is directed into the working space of the hydrodynamic coupling, can be introduced a switching valve that in particular as a 2/2-way valve is formed and which an opening and closing the working medium conductive connection causes the filling of the to control hydrodynamic coupling. When the hydrodynamic coupling are filled should switch the valve accordingly to its open position, whereas it switches to its closed position when the hydrodynamic coupling is to be emptied.

Besonders vorteilhaft ist in die zuletzt genannte arbeitsmediumleitende Verbindung ein 2/3-Wegeventil eingebracht, das neben dem geöffneten Zustand und dem gesperrten Zustand einen dritten Schaltzustand aufweist. Dieser dritte Schaltzustand ist ein Zustand, in welchem der Querschnitt der arbeitsmediumleitenden Verbindung zu der hydrodynamischen Kupplung vermindert wird, so dass eine Drosselung des Arbeitsmediumstromes in die hydrodynamische Kupplung erfolgt. Dieser Zustand wird daher auch Drosselstellung des Ventils genannt und wird genau dann eingestellt, wenn zwar mittels des Luftverdichters Druckluft in das Druckluftsystem eingespeist werden soll, aber der Luftverdichter mit einer Überdrehzahl, d. h. mit einer Drehzahl oberhalb einer zulässigen Drehzahl, arbeitet. Zur Entscheidung, ob das 2/3-Wegeventil in den Drosselzustand geschaltet werden soll, wird die Drehzahl des Luftverdichters erfasst, entweder direkt oder über die Drehzahl eines mit dem Luftverdichter in einer Triebverbindung stehenden Bauteils.Particularly advantageously, a 2/3-way valve is introduced into the last-mentioned working medium-conducting connection, which has a third switching state in addition to the open state and the locked state. This third switching state is a state in which the cross section of the working medium-conducting connection to the hydrodynamic coupling is reduced, so that throttling of the working medium flow into the hydrodynamic coupling takes place. This condition is therefore also throttle position of the valve called and is set exactly when compressed air is to be fed by means of the air compressor in the compressed air system, but the air compressor with an overspeed, ie at a speed above an allowable speed works. To decide whether the 2/3-way valve is to be switched to the throttle state, the speed of the air compressor is detected, either directly or via the speed of a standing with the air compressor in a drive connection component.

Das 2/3-Wegeventil wird in seinen geöffneten (vollständig geöffneten) Zustand geschaltet, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, d. h. wenn Luft in das Druckluftsystem mittels des Luftverdichters eingespeist werden soll und der Luftverdichter mit einer zulässigen, d. h. nicht überhöhten, Drehzahl arbeitet. Das 2/3-Wegeventil wird in seine geschlossene Stellung geschaltet, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem oberhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt, d. h. wenn mittels des Luftverdichters nicht weiter Luft in das Druckluftsystem gespeist werden soll.The 2/3-way valve will open in his (Completely open) Condition switched when the detected pressure in the compressed air system below the predetermined minimum value, d. H. if air in the compressed air system to be fed by the air compressor and the air compressor with a permissible, d. H. not excessive, speed is working. The 2/3-way valve is in its closed position switched when the detected pressure in the compressed air system above the predetermined maximum value, d. H. if by means of the air compressor not further air should be fed into the compressed air system.

Wenn die Zufuhr von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung unterbrochen wird, weil der erfasste Druck im Druckluftsystem oberhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt, wird vorteilhaft die Luftabgabeseite des Luftverdichters zugleich mit der Umgebung oder einem/dem Niederdrucksystem verbunden. Um ein Überdrehen des Luftverdichters zu vermeiden, was durch den plötzlichen Wegfall des Gegendruckes bei einem Umschalten dieser luftleitenden Verbindung auftreten könnte, erfolgt das Umschalten dieser Verbindung vorteilhaft zeitlich verzögert nach dem Sperren der Zufuhr von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung, d. h. nach dem Beginn der Entleerung der hydrodynamischen Kupplung.If interrupted the supply of working fluid in the hydrodynamic coupling is because the pressure detected in the compressed air system above the predetermined Maximum value is advantageous, the air discharge side of the air compressor at the same time connected to the environment or to a low-pressure system. To overrun of the air compressor to avoid what caused by the sudden Elimination of the back pressure when switching this air-conducting Connection could occur the switching over of this connection is advantageously delayed in time blocking the supply of working fluid into the hydrodynamic Clutch, d. H. after the start of emptying the hydrodynamic Clutch.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt dieses eine Sicherheitsfunktion aus, mittels welcher erkannt wird, wann das Fahrzeug bewegt wird, obwohl ein vorgegebener zweiter Minimalwert des Druckes im Druckluftsystem, welcher unterhalb des ersten vorgegebenen Minimalwertes liegt und den oben beschriebenen Federspeicher-Lösedruck darstellt, unterschritten ist, obwohl der Luftverdichter in Betrieb ist. Dieser erfasste Zustand bedeutet, dass die Drehzahl des Luftverdichters nicht ausreichend ist, um einen ausreichenden Druck im Druckluftsystem aufrecht zu erhalten. Dementsprechend wird als Reaktion die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht, so dass sich die Drehzahl des Luftverdichters erhöht.According to one advantageous embodiment of the method according to the invention leads this a security function by means of which it is recognized when the vehicle is moved, although a predetermined second minimum value the pressure in the compressed air system, which is below the first predetermined Minimum value is and the spring-loaded release pressure described above is below, although the air compressor in operation is. This detected condition means that the speed of the air compressor is not sufficient to maintain sufficient pressure in the compressed air system to maintain. Accordingly, the reaction speed becomes of the drive motor increases, so that the speed of the air compressor increases.

Um eine zusätzliche Bremswirkung auf den Antriebsmotor des Fahrzeugs auszuüben, wenn sich das Fahrzeug im Motorschubbetrieb befindet, der sich bekanntlich dann einstellt, wenn bei einer Bergabfahrt Drehenergie von den Rädern des Fahrzeugs auf die Motorabtriebswelle, bei einem Verbrennungsmotor auf die Kurbelwelle, übertragen wird, wird vorteilhaft im Motorschubbetrieb des Fahrzeugs die hydrodynamische Kupplung stets befüllt, so dass der Luftverdichter von dem Antriebsmotor angetrieben wird. Wenn dadurch zugleich der erfasste Druck im Druckluftsystem über den vorgegebenen Maximalwert ansteigt, wird Druckluft aus dem Druckluftsystem abgelassen, beispielsweise über ein Sicherheitsventil, so dass der Druck im Druckluftsystem wieder absinkt oder zumindest maximal begrenzt wird. Dadurch, dass vom Antriebsmotor Antriebsenergie auf den Luftverdichter übertragen wird, welcher gegen den hohen Gegendruck des Druckluftsystems arbeitet, kann zusätzlich eine Bremswirkung auf den Motor aufgebracht werden, was zu einer Entlastung der Stell- bzw. Reibbremsen des Fahrzeugs führt.Around an additional To exert braking effect on the drive motor of the vehicle when the vehicle is in engine overrun, which is known then stops when on a downhill turn energy from the wheels of the Vehicle on the engine output shaft, in an internal combustion engine on the crankshaft, transmitted is, is advantageous in the engine thrust operation of the vehicle, the hydrodynamic coupling always filled, such that the air compressor is driven by the drive motor. If at the same time the detected pressure in the compressed air system over the maximum value increases, compressed air is from the compressed air system drained, for example, over a safety valve, allowing the pressure in the compressed air system again decreases or is at least limited to a maximum. Because of that Drive motor Transferring drive energy to the air compressor which works against the high back pressure of the compressed air system, can additionally a braking effect can be applied to the engine, resulting in a Relieving the parking or friction brakes of the vehicle leads.

Um diese zusätzliche Bremswirkung auf den Antriebsmotor des Fahrzeugs zu vergrößern, wenn sich das Fahrzeug im Motorschubbetrieb befindet, kann in eine Luftleitung, die auf der Luftabgabeseite des Luftverdichters angeschlossen ist, ein Ventil oder eine Drossel eingebracht sein, welche den Luftstrom auf der Luftabgabeseite des Luftverdichters unterbricht oder drosselt. Beides führt zu einer Erhöhung des Gegendruckes, gegen welchen der Luftverdichter arbeitet und somit zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Luftverdichters. Insbesondere kann das oben beschriebene Schaltventil, welches zum Umschalten der Luftabgabeseite des Luftverdichters mit der Umgebung bzw. einem Niederdrucksystem oder dem zu speisenden Druckluftsystem verwendet wird, eine weitere Schaltstufe aufweisen, in welcher es die Strömung in der Leitung auf der Luftabgabeseite drosselt oder absperrt.Around this extra To increase braking effect on the drive motor of the vehicle, if If the vehicle is in engine overrun mode, it can enter an air line, which is connected to the air discharge side of the air compressor, be introduced a valve or a throttle, which the air flow on the air discharge side of the air compressor interrupts or throttles. Both lead to an increase the backpressure against which the air compressor operates and thus to an increased Power consumption of the air compressor. In particular, the above described switching valve, which is used to switch the air delivery side the air compressor with the environment or a low pressure system or the compressed air system to be supplied is used, another Have switching stage, in which there is the flow in the line on the Air delivery side throttles or shuts off.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung fließt die Topographie der vom Kraftfahrzeug zurückgelegten bzw. zurückzulegenden Strecke in das erfindungsgemäße Verfahren ein. Bei bekannter Topographie, welche insbesondere durch Verwendung eines sogenannten Navigationssystems für Fahrzeuge erfasst wird, wird der vorgegebene Minimalwert, ab welchem der Luftverdichter gestartet werden soll, variiert beziehungsweise es wird in Abhängigkeit dieser Topographie ein dritter Minimalwert vorgegeben, welcher kleiner als der erste Minimalwert ist und insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Minimalwert liegt. Dieser dritte Minimalwert stellt den zulässigen Minimalwert des erfassten Drucks im Druckluftsystem dar, oberhalb dessen der Luftverdichter noch nicht gestartet wird, wenn sich das Kraftfahrzeug eine Bergstrecke hinauf bewegt und aufgrund der bekannten Topographie sichergestellt ist, dass im Verlauf der nächsten Kilometer keine große Bremsleistung beispielsweise aufgrund eines starken Gefälles zu erwarten ist. Wenn beispielsweise das Kraftfahrzeug eine Bergstrecke hinauf fährt und vor Erreichen der Bergkuppel der erste Minimalwert unterschritten wird, nicht aber der dritte Minimalwert, und bekannt ist, dass auch nach Erreichen der Kuppel kein starkes Gefälle mit erforderlicher hoher Bremsleistung folgt, so lässt das Regelverfahren ein Abfallen des Druckes im Druckluftsystem bis auf den vorgegebenen dritten Minimalwert zu. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrzeugmotor, der eine hohe Leistungsabgabe aufgrund des notwendigen Beförderns des Fahrzeugs den Berg hinauf erbringen muss, nicht zusätzlich durch den Antrieb des Kompressors belastet wird.According to a further advantageous embodiment of the invention, the topography of the distance covered or traveled by the motor vehicle flows into the method according to the invention. In known topography, which is detected in particular by using a so-called navigation system for vehicles, the predetermined minimum value from which the air compressor is to be started varies or depending on this topography, a third minimum value is predetermined which is smaller than the first minimum value and especially between the first and the second minimum value. This third minimum value represents the permissible minimum value of the detected pressure in the compressed air system, above which the air compressor is not yet started, when the motor vehicle moves up a mountain route and, on the basis of the known topography, ensures that over the next kilogram meter, no great braking performance is to be expected, for example due to a steep gradient. If, for example, the motor vehicle drives up a mountain route and falls below the first minimum value before reaching the mountain dome, but not the third minimum value, and it is known that even after reaching the dome no steep gradient with required high braking power follows, the control method drops the pressure in the compressed air system to the predetermined third minimum value. This has the advantage that the vehicle engine, which must provide a high power output due to the necessary carrying the vehicle up the mountain, is not additionally burdened by the drive of the compressor.

Insbesondere können in die bekannte Topographie zusätzlich zu den beispielsweise mittels des Navigationssystems erfassten Streckendaten gespeicherte fahrspezifische Daten aus früheren Fahrten des Fahrzeugs auf dieser Strecke beziehungsweise in ähnlichen Situationen einfließen und zur Festsetzung des vorgegebenen dritten Minimalwerts herangezogen werden.Especially can in addition to the well-known topography to the route data acquired, for example, by means of the navigation system stored driving-specific data from previous voyages of the vehicle on this track or in similar situations and influence used to establish the predetermined third minimum value become.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher beschrieben werden.The Invention will be described below with reference to embodiments and the accompanying figures described in more detail become.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen durch das erfindungsgemäße Verfahren geregelten Zustand beim Start des Antriebsmotors, wenn das Druckluftsystem weitgehend entleert ist; 1 a controlled by the inventive method state when starting the drive motor when the compressed air system is largely empty;

2 einen durch das erfindungsgemäße Verfahren eingeregelten Zustand nach dem Starten des Motors, wenn der Druck im Druckluftsystem in einem gewünschten Druckbereich liegt; 2 a state controlled by the method according to the invention after starting the engine when the pressure in the compressed air system is within a desired pressure range;

3 eine Ausführung eines Druckluftversorgungssystems, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren geregelt wird, wobei der Luftverdichter gegen eine Überdrehzahl geschützt ist; 3 an embodiment of a compressed air supply system, which is controlled by a method according to the invention, wherein the air compressor is protected against overspeed;

4 eine Ausführung eines Druckluftversorgungssystems mit stetig regelndem 3/2-Wegeventil. 4 an embodiment of a compressed air supply system with continuously regulating 3/2-way valve.

In der 1 erkennt man den Antriebsmotor 1, welcher über ein Getriebe 4 in einer Triebverbindung mit der Antriebswelle 2.1 einer hydrodynamischen Kupplung 2 steht. Die hydrodynamische Kupplung 2 steht mit ihrer Abtriebsseite 2.2 in einer Triebverbindung mit einem Luftverdichter 3, welcher über eine Luftabgabeseite 3.1 ein Druckluftsystem 7 speist. Das Druckluftsystem 7 kann beispielsweise ein Druckluftkessel sein, aus welchem Druckluft über einen oder mehrere entsprechende Ausgänge entnommen werden kann, um Verbraucher zu versorgen.In the 1 you recognize the drive motor 1 , which has a gearbox 4 in a drive connection with the drive shaft 2.1 a hydrodynamic coupling 2 stands. The hydrodynamic coupling 2 stands with its output side 2.2 in a drive connection with an air compressor 3 , which has an air discharge side 3.1 a compressed air system 7 fed. The compressed air system 7 For example, it may be a compressed air tank, from which compressed air can be withdrawn via one or more corresponding outputs to supply consumers.

Die hydrodynamische Kupplung 2 weist eine zuführende arbeitsmediumleitende Verbindung 5 aus einem Arbeitsmediumvorrat (nicht dargestellt) auf, sowie eine arbeitsmediumabführende Verbindung 6, mittels welcher Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Kupplung 2 abtransportiert werden kann. Als Arbeitsmedium der hydrodynamischen Kupplung 2 kommt beispielsweise Öl oder Wasser oder ein Gemisch mit einem oder beiden dieser Stoffe in Betracht.The hydrodynamic coupling 2 has an afferent working medium conducting connection 5 from a working medium supply (not shown), and a work medium discharge connection 6 , by means of which working medium from the hydrodynamic coupling 2 can be removed. As the working medium of the hydrodynamic coupling 2 For example, oil or water or a mixture with one or both of these substances into consideration.

In die luftführende Leitung zwischen dem Luftverdichter 3 und dem Druckluftsystem 7 ist ein 3/2-Wegeventil (Schaltventil 8) geschaltet, welches in der in der 1 gezeigten Stellung eine luftleitende Verbindung zwischen der Luftabgabeseite 3.1 des Luftverdichters 3 und dem Druckluftsystem 7 herstellt, so dass beim Antrieb des Luftverdichters 3 Druckluft in das Druckluftsystem 7 eingespeist wird. In diesem Zustand ist das 3/2-Wegeventil frei von einer Druckbeaufschlagung durch einen Steuerdruck, welcher bekanntermaßen auf eine Seite eines solchen Schaltventils, auch Steuerschieber genannt, aufgegeben werden kann und gegen eine Druckfeder auf der anderen Seite des Ventils arbeitet.Into the air duct between the air compressor 3 and the compressed air system 7 is a 3/2-way valve (switching valve 8th ), which in the in 1 shown position an air-conducting connection between the air discharge side 3.1 of the air compressor 3 and the compressed air system 7 so that when driving the air compressor 3 Compressed air in the compressed air system 7 is fed. In this state, the 3/2-way valve is free from pressurization by a control pressure, which is known to one side of such a switching valve, also called spool, can be abandoned and works against a compression spring on the other side of the valve.

Dieser in der 1 gezeigte Zustand des 3/2-Wegeventils 8 wird dann eingestellt, wenn der Druck im Druckluftsystem 7 unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, d. h. wenn Druckluft mittels des Luftverdichters 3 in das Druckluftsystem 7 eingespeist werden soll, um den Druck im Druckluftsystem 7 anzuheben.This one in the 1 shown state of the 3/2-way valve 8th is then adjusted when the pressure in the compressed air system 7 is below the predetermined minimum value, ie when compressed air by means of the air compressor 3 into the compressed air system 7 is to be fed to the pressure in the compressed air system 7 to raise.

In die arbeitsmediumleitende Verbindung 5, durch welche der Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung 2 mit Arbeitsmedium befüllt werden kann, ist ein 2/2-Wegeventil (Schaltventil 9) geschaltet, welches ebenfalls auf einer Seite durch einen Steuerdruck beaufschlagbar ist, der dem Druck einer auf der entgegengesetzten Seite angeordneten Druckfeder entgegengesetzt ist. Somit ist das 2/2-Wegeventil je nach Größe des Steuerdruckes zwischen einem (vollständig) geöffneten und einem gesperrten Zustand schaltbar.In the working medium conductive connection 5 through which the working space of the hydrodynamic coupling 2 can be filled with working fluid is a 2/2-way valve (switching valve 9 ), which is also acted upon on one side by a control pressure which is opposite to the pressure of a arranged on the opposite side compression spring. Thus, the 2/2-way valve is depending on the size the control pressure between a (fully) open and a locked state switchable.

In der 1 ist dabei der Zustand gezeigt, in welchem beispielsweise der Antriebsmotor 1 gestartet wurde und der Luftkessel leer ist bzw. das Druckluftsystem einen zu kleinen oder den Umgebungsdruck aufweist, d. h. der erfasste Druck im Druckluftsystem liegt unterhalb des vorgegebenen ersten Minimalwertes. Insofern der Druck im Druckluftsystem 7 auch unterhalb des beschriebenen zweiten Minimalwertes, d. h. des sogenannten Lösedruckes, liegt, muss zunächst mit dem Luftverdichter 3 soviel Druckluft in das Luftsystem 7 gepumpt werden, dass der Druck des Druckluftsystems 7 den Lösedruck, d. h. den vorgegebenen zweiten Minimalwert, überschreitet, bevor das Fahrzug losfahren darf. Hierzu wird gegebenenfalls die Motordrehzahl des Antriebsmotors erhöht, beispielsweise auf 1200 Umdrehungen pro Minute oder mehr, um eine entsprechende Drehzahl des Luftverdichters 3 und eine dementsprechende Fördermenge des Luftverdichters 3 zu erreichen.In the 1 In this case, the state is shown in which, for example, the drive motor 1 was started and the air tank is empty or the compressed air system has too small or the ambient pressure, ie the detected pressure in the compressed air system is below the predetermined first minimum value. In that sense, the pressure in the compressed air system 7 also below the described second minimum value, ie the so-called release pressure is, must first with the air compressor 3 so much compressed air in the air system 7 be pumped that the pressure of the compressed air system 7 the release pressure, ie the predetermined second minimum value exceeds, before the vehicle is allowed to start. For this purpose, if necessary, the engine speed of the drive motor is increased, for example to 1200 revolutions per minute or more, to a corresponding speed of the air compressor 3 and a corresponding delivery rate of the air compressor 3 to reach.

Aufgrund der Tatsache, dass der Luftkessel leer ist bzw. der Druck im Druckluftsystem 7 ausgesprochen niedrig ist, kann der Luftverdichter 3 direkt gegen den Druck im Druckluftsystem 7 angefahren werden, d. h. das Schaltventil 8 wird direkt in den durchgängigen Zustand geschaltet, beispielsweise zeitgleich mit dem Schalten des Schaltventils 9 in den durchgängigen Zustand.Due to the fact that the air tank is empty or the pressure in the compressed air system 7 is extremely low, the air compressor can 3 directly against the pressure in the compressed air system 7 be approached, ie the switching valve 8th is switched directly into the continuous state, for example, at the same time as the switching of the switching valve 9 in the continuous state.

Wenn der Antriebsmotor gestartet ist und der erfasste Druckwert im Druckluftsystem 7 oberhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, oder wenn nach dem Start des Luftverdichters 3 der Druck im Druckluftsystem 7 den vorgegebenen Maximalwert überschreitet, wird das Ventil 8 in seinen gesperrten Zustand geschaltet, indem ein Steuerdruck auf das Schaltventil 8, welcher dem Druck der Druckfeder auf der entgegengesetzten Seite entgegenwirkt (in den Figuren von oben nach unten), aufgebracht wird, welcher das Schaltventil 8 in den Zustand schaltet, in welchem die Einspeisungsverbindung in das Druckluftsystem 7 geschlossen wird und die Luftabgabeseite des Luftverdichters 3 mit der Umgebung verbunden wird.When the drive motor is started and the detected pressure value in the compressed air system 7 is above the predetermined minimum value, or if after the start of the air compressor 3 the pressure in the compressed air system 7 exceeds the predetermined maximum value, the valve 8th switched to its locked state by applying a control pressure to the switching valve 8th , which counteracts the pressure of the compression spring on the opposite side (in the figures from top to bottom), is applied, which the switching valve 8th Switches to the state in which the feed connection to the compressed air system 7 is closed and the air discharge side of the air compressor 3 connected to the environment.

Zugleich wird ein Steuerdruck auf das Schaltventil 9 aufgebracht, welcher dieses in seinen absperrenden Zustand schaltet, so dass kein Arbeitsmedium mehr in die hydrodynamische Kupplung 2 eingleitet wird. Das in der hydrodynamischen Kupplung 2 befindliche Arbeitsmedium wird über die Leitung 6 abgeleitet, so dass die hydrodynamische Kupplung 2 entleert wird.At the same time, a control pressure on the switching valve 9 applied, which switches this in its shut-off state, so that no working fluid in the hydrodynamic coupling 2 is initiated. That in the hydrodynamic coupling 2 located working medium is over the line 6 derived, so that the hydrodynamic coupling 2 is emptied.

Um zu verhindern, dass der Luftverdichter 3 in einen Überdrehzahlbereich gelangt, weil der Gegendruck durch das Umschalten des Ventils 8 abgesenkt wird, und sogleich durch einen entsprechend großen Füllungsgrad der hydrodynamischen Kupplung 2 noch viel Drehmoment vom Antriebsmotor 1 auf den Luftverdichter 3 übertragen wird, kann die Schaltung des Ventils 8 in seine Umleitungsstellung (2) zeitlich verzögert nach der Schaltung des Ventils 9 in seine Sperrstellung erfolgen. Eine Gefahr der Drehzahlerhöhung des Luftverdichters 3 besteht insbesondere dann, wenn das Ölvolumen zwischen dem Schaltventil 9 und der hydrodynamischen Kupplung 2 groß ist, so dass der Luftverdichter 3 entsprechend lange nach dem Schalten des Ventils 9 in die Sperrstellung nachläuft. Um so kürzer die „Pumpintervalle" sind, d. h. um so öfter der Luftverdichter 3 in einer vorgegebenen Zeitspanne ein- bzw. ausgeschaltet wird, um so stärker wirken sich die Abschaltverluste bzw. Nachlaufzeiten aus. Durch eine geeignete Schaltabfolge können diese Auswirkungen kompensiert oder zumindest beherrscht werden.To prevent the air compressor 3 gets into an overspeed range, because the back pressure by switching the valve 8th is lowered, and immediately by a correspondingly large degree of filling of the hydrodynamic coupling 2 much more torque from the drive motor 1 on the air compressor 3 is transferred, the circuit of the valve 8th into its diversionary position ( 2 ) delayed after the switching of the valve 9 done in its locked position. A risk of speed increase of the air compressor 3 exists in particular when the volume of oil between the switching valve 9 and the hydrodynamic coupling 2 is big, so the air compressor 3 correspondingly long after switching the valve 9 runs in the locked position. The shorter the "pumping intervals", ie the more often the air compressor 3 is switched on or off in a predetermined period of time, the more the shutdown losses or follow-up times affect. By means of a suitable switching sequence, these effects can be compensated or at least mastered.

In der 3 ist das Schaltventil 9 in Form eines 2/3-Wegeventils ausgebildet. Dieses 2/3-Wegeventil wird in die gegenüber der in den 1 und 2 gezeigten Ausführung zusätzlich vorgesehene Drosselstellung geschaltet, wenn zwar ein Luftverdichterbetrieb gewünscht ist, da das Druckniveau im Druckluftsystem 7 unterhalb des minimal zulässigen Wertes liegt bzw. den maximal zulässigen Wert noch nicht erreicht hat, aber der Luftverdichter 3 mit einer zu großen Drehzahl umläuft. In diesem Fall wird der Zulauf von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung 2 gedrosselt, so dass die Drehzahl des Turbinenrades bzw. der Abtriebsseite 2.2 der hydrodynamischen Kupplung 2 und damit auch die Drehzahl des Luftverdichters 3 vermindert wird. Die hydrodynamische Kupplung wird dabei in einen Zustand mit einer Teilfüllung gebracht, wodurch der in der Kupplung 2 ausgebildete Schlupf zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad vergrößert wird, so dass bei konstanter Antriebsdrehzahl die Antriebsdrehzahl sinkt.In the 3 is the switching valve 9 designed in the form of a 2/3-way valve. This 2/3-way valve is in the opposite to the in the 1 and 2 shown embodiment additionally provided throttle position, although an air compressor operation is desired because the pressure level in the compressed air system 7 below the minimum permissible value or has not yet reached the maximum permissible value, but the air compressor 3 revolving at too high a speed. In this case, the feed of working fluid into the hydrodynamic coupling 2 throttled, so that the speed of the turbine wheel or the output side 2.2 the hydrodynamic coupling 2 and thus also the speed of the air compressor 3 is reduced. The hydrodynamic coupling is brought into a state with a partial filling, whereby the in the clutch 2 formed slip between the impeller and the turbine is increased, so that at constant drive speed, the drive speed drops.

In der 4 ist das Schaltventil 9 in der Form eines stetig regelnden 3/2-Wegeventils ausgebildet. Mittels dieses stetig regelnden Ventils wird der Zulauf von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung 2 stetig dadurch eingestellt, dass mittels des Schaltventils 9 eine gewünschte Menge von dem in das Schaltventil 9 einströmenden Mediums abgezweigt bzw. abgeleitet wird und nur der „Rest" des Arbeitsmediums in die hydrodynamische Kupplung 2 geleitet wird. Selbstverständlich ist es möglich, den abgeleiteten Anteil auf Null zu setzen, so dass die gesamte dem Schaltventil 9 zugeführte Arbeitsmediummenge auch in die hydrodynamische Kupplung 2 geleitet wird. Gleichfalls ist es ebenso möglich, die gesamte dem Schaltventil 9 zugeführte Arbeitsmediummenge abzuleiten, so dass kein Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung 2 geführt wird.In the 4 is the switching valve 9 formed in the form of a continuously regulating 3/2-way valve. By means of this constantly regulating valve, the feed of working fluid into the hydrodynamic coupling 2 constantly adjusted by the fact that by means of the switching valve 9 a desired amount of that in the switching valve 9 inflowing medium is diverted or derived and only the "remainder" of the working medium in the hydrodynamic coupling 2 is directed. Of course, it is possible to set the derived proportion to zero, so that the entire the switching valve 9 supplied working fluid also in the hydrodynamic coupling 2 is directed. Likewise, it is also possible the entire the switching valve 9 supplied work derive medium quantity, so that no working medium in the hydrodynamic coupling 2 to be led.

Das Schaltventil 9 kann zwei Schaltstellungen bei drei Anschlüssen aufweisen (d. h. als 3/2-Wegeventil ausgeführt sein), wobei in einer ersten Schaltstellung der Fluss von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Kupplung 2 unterbrochen wird, und in der zweiten Schaltstellung die Strömungsmenge von in die hydrodynamische Kupplung 2 strömendem Arbeitsmedium, wie dargestellt, geregelt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein stetig regelndes Ventil vorzusehen, welches nicht als Schaltventil ausgeführt ist, sondern auch die vollständige Unterbrechung des Arbeitsmediumstroms in die hydrodynamische Kupplung 2 durch vollständiges Umleiten des in das Ventil 9 zuströmenden Arbeitsmediums an der hydrodynamischen Kupplung 2 vorbei bewirkt, ohne hierfür in eine zweite Stellung geschaltet zu werden.The switching valve 9 can have two switch positions at three ports (ie be designed as a 3/2-way valve), wherein in a first switching position, the flow of working fluid into the hydrodynamic coupling 2 is interrupted, and in the second switching position, the flow rate of the hydrodynamic coupling 2 flowing working medium, as shown, is regulated. Of course, it is also possible to provide a continuously regulating valve, which is not designed as a switching valve, but also the complete interruption of the working medium flow in the hydrodynamic coupling 2 by completely diverting it into the valve 9 inflowing working medium at the hydrodynamic coupling 2 over, without being switched to a second position for this purpose.

Nachfolgend sollen beispielhaft einige Randbedingungen genannt werden, welche in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Grenzwerte der Regelgrößen verwendet werden können: Abschaltdruck: pKessel,max = 12,5 ± 0,3 bar (vorgegebener Maximalwert im Druckluftsystem) Schaltspanne: Δp = 1,7 ± 0,3 bar Einschaltdruck: pKessel,ein = 10,8 ± 0,6 bar (vorgegebener Minimaldruckwert im Druckluftsystem) Bremsanlage Motorfahrzeug 10 bar Nebenverbraucherkreis 10 bar (Anhänger 8,5 bar) Gesetzlich geforderte Fülldauer max. 12 min.
Federspeicher Lösedruck pL = 5,5 ± 0,3 bar (vorgegebener zweiter Minimaldruckwert; ab diesem Kesseldruck kann das Fahrzeug losfahren)Below, by way of example, some boundary conditions are to be mentioned, which can be used in the method according to the invention as limit values of the controlled variables: Cut-off: p boiler, max = 12.5 ± 0.3 bar (specified maximum value in the compressed air system) Switching Range: Δp = 1.7 ± 0.3 bar Cut-in: p boiler, on = 10.8 ± 0.6 bar (specified minimum pressure value in the compressed air system) Brake system motor vehicle 10 bar In addition to consumer circuit 10 bar (trailer 8.5 bar) Legally required filling time max. 12 min.
Spring accumulator release pressure p L = 5.5 ± 0.3 bar (specified second minimum pressure value, the vehicle can start from this boiler pressure)

Claims (13)

Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das System einen Antriebsmotor (1) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs umfasst, der über eine schaltbare hydrodynamische Kupplung (2) in eine Triebverbindung mit einem Luftverdichter (3) schaltbar ist, so dass der Luftverdichter (3) über eine Luftabgabeseite (3.1) ein Druckluftsystem (7) speist; umfassend die folgenden Schritte: 1.1 der Druck im Druckluftsystem (7) wird erfasst und mit einem vorgegebenen Minimalwert verglichen; 1.2 wenn der erfasste Druck unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt, wird die hydrodynamische Kupplung (2) mit Arbeitsmedium befüllt, so dass der Luftverdichter (3) gestartet wird; 1.3 beim Start des Luftverdichters (3) wird die Luftabgabeseite (3.1) des Luftverdichters (3) für eine vorbestimmte Zeitspanne, in Abhängigkeit der Drehzahl des Luftverdichters (3) oder der hydrodynamischen Kupplung (2) und/oder in Abhängigkeit des Druckes im Druckluftsystem (7) mit der Umgebung oder einem Niederdrucksystem verbunden, und nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, bei Erreichen der vorgegebenen Drehzahl und/oder bei einem erfassten Druck im Druckluftsystem (7) unterhalb eines vorgegebenen Druckwertes eines maximalen Gegendrucks, der kleiner als der vorgegebene Minimalwert ist, mit dem Druckluftsystem (7) verbunden, so dass die Einspeisung beginnt.Method for regulating a compressed air supply system of a motor vehicle, the system comprising a drive motor ( 1 ) for driving the motor vehicle, which via a switchable hydrodynamic coupling ( 2 ) in a drive connection with an air compressor ( 3 ) is switchable, so that the air compressor ( 3 ) via an air delivery side ( 3.1 ) a compressed air system ( 7 ) feeds; comprising the following steps: 1.1 the pressure in the compressed air system ( 7 ) is detected and compared with a predetermined minimum value; 1.2 if the pressure detected is below the specified minimum value, the hydrodynamic coupling ( 2 ) filled with working fluid, so that the air compressor ( 3 ) is started; 1.3 at the start of the air compressor ( 3 ) the air delivery side ( 3.1 ) of the air compressor ( 3 ) for a predetermined period of time, as a function of the rotational speed of the air compressor ( 3 ) or the hydrodynamic coupling ( 2 ) and / or depending on the pressure in the compressed air system ( 7 ) connected to the environment or a low-pressure system, and after the predetermined period of time, upon reaching the predetermined speed and / or at a detected pressure in the compressed air system ( 7 ) below a predetermined pressure value of a maximum back pressure, which is smaller than the predetermined minimum value, with the compressed air system ( 7 ), so that the feed starts. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) mit einem vorgegebenen Druckwert eines maximalen Gegendruckes beim Verdichterstart verglichen wird, welcher kleiner als der vorgegebene Minimalwert ist, und zwischen den beiden nachfolgenden Schritten ausgewählt wird, von denen genau einer ausgeführt wird: 2.1 wenn der erfasste Druck gleich oder kleiner als der maximale Gegendruck ist, wird die Luftabgabeseite (3.1) beim Start des Luftverdichters (3) sofort derart mit dem Druckluftsystem (7) verbunden, dass mit dem Start des Verdichters (3) sofort eine Einspeisung in das Druckluftsystem (7) erfolgt; 2.2 wenn der erfasste Druck größer als der maximale Gegendruck ist, wird die Luftabgabeseite (3.1) gemäß Schritt (1.3) zunächst mit der Umgebung oder einem Niederdrucksystem verbunden.A method according to claim 1, characterized in that the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) is compared with a predetermined pressure value of a maximum back pressure at the compressor start, which is smaller than the predetermined minimum value, and is selected between the two subsequent steps, of which exactly one is executed: 2.1 if the detected pressure is equal to or less than the maximum back pressure , the air delivery side ( 3.1 ) at the start of the air compressor ( 3 ) immediately with the compressed air system ( 7 ) connected to the start of the compressor ( 3 ) immediately an injection into the compressed air system ( 7 ) he follows; 2.2 if the pressure detected is greater than the maximum back pressure, the air delivery side ( 3.1 ) according to step (1.3) first connected to the environment or a low pressure system. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in eine luftführende Leitung zwischen dem Luftverdichter (3) und dem Druckluftsystem (7), über welche der Luftverdichter (3) Druckluft in das Druckluftsystem (7) einspeist, ein Schaltventil (8), insbesondere ein 3/2-Wegeventil angeordnet ist, welches zur Herstellung der Verbindung gemäß Schritt 1.3 geschaltet wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that in an air-carrying line between the air compressor ( 3 ) and the compressed air system ( 7 ), over which the air compressor ( 3 ) Compressed air into the compressed air system ( 7 ), a switching valve ( 8th ), in particular a 3/2-way valve is arranged, which is connected to produce the connection according to step 1.3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in eine arbeitsmediumleitende Verbindung (5), die an der hydrodynamischen Kupplung (2) derart angeschlossen ist, dass über sie Arbeitsmedium in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung (2) eingeleitet werden kann, ein Schaltventil (9), insbesondere ein 2/2-Wegeventil, zum Öffnen und Schließen der arbeitsmediumleitenden Verbindung (5) eingebracht ist, mittels welchem die Befüllung der hydrodynamischen Kupplung (2) gesteuert wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a working medium conductive connection ( 5 ) connected to the hydrodynamic coupling ( 2 ) is connected in such a way that over it working medium in the working space of the hydrodynamic coupling ( 2 ), a switching valve ( 9 ), in particular a 2/2-way valve, for opening and closing the working medium-conducting connection ( 5 ) is introduced, by means of which the filling of the hydrodynamic coupling ( 2 ) is controlled. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) mit einem vorgegebenen Maximalwert verglichen wird, und die hydrodynamische Kupplung (2) entleert wird, so dass der Luftverdichter (3) keine Luft mehr in das Druckluftsystem (7) einspeist, wenn der erfasste Druck oberhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) is compared with a predetermined maximum value, and the hydrodynamic coupling ( 2 ), so that the air compressor ( 3 ) no more air into the compressed air system ( 7 ) feeds when the detected pressure is above the predetermined maximum value. Verfahren gemäß der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein 2/3-Wegeventil in die arbeitsmediumleitende Verbindung (5) eingebracht ist, welches zur Steuerung der Befüllung der hydrodynamischen Kupplung (2) verwendet wird und in einen ersten Zustand geschaltet wird, in welchem das 2/3-Wegeventil auf Durchgang geschaltet wird, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) unterhalb des vorgegebenen Minimalwertes liegt und solange der Luftverdichter mit einer Drehzahl unterhalb oder gleich einer maximal zulässigen Drehzahl arbeitet, ferner in einen zweiten Zustand, in welchem das 2/3-Wegeventil auf Sperrung geschaltet wird, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) oberhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt, und in einen dritten Zustand, in welchem das 2/3-Wegeventil auf Drosselstellung geschaltet wird, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) unterhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt und der Luftverdichter (3) mit einer Drehzahl oberhalb einer maximal zulässigen Drehzahl arbeitet.Method according to claims 4 and 5, characterized in that a 2/3-way valve in the working medium-conducting compound ( 5 ), which is used to control the filling of the hydrodynamic coupling ( 2 ) is used and is switched to a first state in which the 2/3-way valve is switched to passage when the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) is below the predetermined minimum value and as long as the air compressor operates at a speed below or equal to a maximum permissible speed, further in a second state in which the 2/3-way valve is switched to blocking when the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) is above the predetermined maximum value, and in a third state, in which the 2/3-way valve is switched to throttle position when the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) is below the predetermined maximum value and the air compressor ( 3 ) operates at a speed above a maximum permissible speed. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der erfasste Druck oberhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt, die luftleitende Verbindung zwischen der Luftabgabeseite (3.1) des Luftverdichters (3) und dem Druckluftsystem (7) unterbrochen wird, insbesondere dadurch, dass die Luftabgabeseite (3.1) mit der Umgebung oder einem Niederdrucksystem verbunden wird, insbesondere durch Schalten des Schaltventils (8) gemäß Anspruch 3.Method according to one of claims 5 or 6, characterized in that, when the detected pressure is above the predetermined maximum value, the air-conducting connection between the air discharge side ( 3.1 ) of the air compressor ( 3 ) and the compressed air system ( 7 ), in particular by the fact that the air delivery side ( 3.1 ) is connected to the environment or a low-pressure system, in particular by switching the switching valve ( 8th ) according to claim 3. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die luftleitende Verbindung zwischen der Luftabgabeseite (3.1) des Luftverdichters (3) und dem Druckluftsystem (7) gemäß Anspruch 7 zeitlich verzögert nach dem Beginn der Entleerung der hydrodynamischen Kupplung (2), insbesondere nach dem Schalten des Schaltventils (9) in die Gesperrtstellung, unterbrochen wird.Method according to claim 7, characterized in that the air-conducting connection between the air delivery side ( 3.1 ) of the air compressor ( 3 ) and the compressed air system ( 7 ) according to claim 7 with a time delay after the beginning of the emptying of the hydrodynamic coupling ( 2 ), in particular after the switching of the switching valve ( 9 ) in the locked position, is interrupted. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfasst wird und der erfasste Druck im Druckluftsystem mit einem vorgegeben zweiten Minimalwert, der unterhalb des ersten Minimalwertes liegt, verglichen wird, wobei der zweite Minimalwert einen Federspeicher-Lösedruck einer Bremsanlage des Kraftfahrzeugs darstellt, ab welcher das Kraftfahrzeug fahren darf, und bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer als Null und einem erfassten Druck im Druckluftsystem (7) unterhalb des vorgegeben zweiten Minimalwertes die Drehzahl des Antriebsmotors (1) erhöht wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the speed of the motor vehicle is detected and the detected pressure in the compressed air system with a predetermined second minimum value, which is below the first minimum value is compared, the second minimum value of a spring-loaded release pressure of Brake system of the motor vehicle represents, from which the motor vehicle may drive, and at a speed of the motor vehicle greater than zero and a detected pressure in the compressed air system ( 7 ) below the predetermined second minimum value, the speed of the drive motor ( 1 ) is increased. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Motorschubbetrieb des Fahrzeugs, in welchem Drehenergie von den Rädern des Fahrzeugs auf die Motorabtriebswelle übertragen wird, die hydrodynamische Kupplung (2) stets gefüllt wird, so dass der Luftverdichter von dem Antriebsmotor (1) angetrieben wird, und zugleich, wenn der erfasste Druck im Druckluftsystem (7) den vorgegebenen Maximalwert überschreitet, Druckluft aus dem Druckluftsystem (7) zur Begrenzung des maximalen Drucks im Druckluftsystem (7) abgelassen wird.A method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that in the engine thrust operation of the vehicle in which rotational energy is transmitted from the wheels of the vehicle to the engine output shaft, the hydrodynamic coupling ( 2 ) is always filled, so that the air compressor from the drive motor ( 1 ), and at the same time, when the detected pressure in the compressed air system ( 7 ) exceeds the predetermined maximum value, compressed air from the compressed air system ( 7 ) for limiting the maximum pressure in the compressed air system ( 7 ) is drained. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf der Luftabgabeseite (3.1) des Luftverdichters (3) insbesondere mittels eines Absperrventils oder einer Drossel auf einen vorgegebenen Wert erhöht wird.Method according to claim 10, characterized in that the pressure on the air delivery side ( 3.1 ) of the air compressor ( 3 ) is increased to a predetermined value, in particular by means of a shut-off valve or a throttle. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Topographie der Strecke, auf welcher sich das Kraftfahrzeug bewegt, erfasst oder gespeichert wird, und der vorgegebene Minimalwert oder ein zusätzlich vorgegebener dritter Minimalwert in Abhängigkeit der Topographie eingestellt wird, und der Luftverdichter (3) in dem Fall, dass das Kraftfahrzeug eine Steigung hinauffährt, bei Unterschreiten des vorgegebenen Minimalwertes erst bei gleichzeitigem Unterschreiten des vorgegebenen dritten Minimalwertes durch Belüften der hydrodynamischen Kupplung (2) gestartet wird.A method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the topography of the route on which the motor vehicle moves, is detected or stored, and the predetermined minimum value or an additionally predetermined third minimum value is set depending on the topography, and the air compressor ( 3 ) in the event that the motor vehicle moves up a slope, falls below the predetermined minimum value only at the same time falls below the predetermined third minimum value by aerating the hydrodynamic coupling ( 2 ) is started. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Minimalwert oder der vorgegebene dritte Minimalwert in Abhängigkeit von gespeicherten während früheren Fahrten des Fahrzeugs aufgenommenen strecken- oder fahrspezifischen Daten eingestellt wird.A method according to claim 12, characterized in that the predetermined minimum value or the predetermined third minimum value in dependence on stored during earlier trips of the vehicle adjusted track or specific data.
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