DE102006036017B4

DE102006036017B4 - Druckluftbereitstellungseinheit

Info

Publication number: DE102006036017B4
Application number: DE102006036017A
Authority: DE
Inventors: Siegfired Heer
Original assignee: Haldex Brake Products GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2026-08-03
Also published as: DE102006036017A1

Abstract

Druckluftbereitstellungseinheit (30) für eine einen Kompressor (42) aufweisenden Druckluftbeschaffungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Lufttrockner (45), einem Mehrkreisschutzventil und einer elektrischen Steuereinheit (68), die eine gemeinsame Baueinheit bilden, wobei innerhalb der gemeinsamen Baueinheit einzelnen Verbraucherkreisen zugeordnete pneumatische Ventile, insbesondere Magnetventile (70–74; 110; 111; 112; 113; 114), Überströmventile (56, 57, 58; 63; 66; 97; 98), Druckbegrenzungsventile (62; 64; 84; 103; 119), Schaltventile und/oder Rückschlagventile (49; 85; 101; 102; 118) und dgl., vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein Ausgangsanschluss (38; 93) vorgesehen ist, der mit einer Abgasbehandlungseinrichtung (1) verbunden oder verbindbar ist, und
b) stromaufwärts des Ausgangsanschlusses (38; 93) pneumatische Bauelemente angeordnet sind, über die ein Druck, ein Massenstrom und/oder ein Volumenstrom für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) veränderbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Druckluftbereitstellungseinheit für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
STAND DER TECHNIK
Druckluftbeschaffungsanlagen, Druckluftaufbereitungsanlagen und Druckluftbereitstellungsanlagen (im folgenden Druckluftbereitstellungseinheiten) sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 196 38 226 C1 , DE 103 14 643 B4 und DE 103 38 162 B3 bekannt. Derartige Einheiten erfüllen mehrere alternative oder kumulative Funktionen:

– Die Einheiten können einen Lufttrockner aufweisen, mit dem eine von einem kontinuierlich oder intermittierend betriebenen Kompressor bereitgestellte Druckluft getrocknet werden kann, wobei über eine geeignete Steuereinrichtung und über geeignete pneumatische Elemente unterschiedliche Beaufschlagungen des Trockners möglich sind, insbesondere eine Versorgungsbetrieb, ein Entlastungsbetrieb und/oder ein Regenerationsbetrieb des Trockners. Die hierzu beteiligten pneumatischen Elemente können auch als Trocknereinheit der Einheit bezeichnet werden.
– Die Einheiten können einer Verzweigung einer Druckluftversorgung von einer Zentralleitung auf mehrere Stränge dienen, wobei unterschiedliche Stränge unterschiedlichen Kreisläufen eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs zugeordnet sein können, beispielsweise einem Betriebsbremskreis 1, einem Betriebsbremskreis 2, einem Feststellbremskreis, einem Anhängerbremskreis, Nebenaggregaten, einer Luftfederung u. ä.
– Die Einheiten können eine Steuerung aufweisen, über die eine Druckbeaufschlagung der einzelnen Stränge und zugeordneten Kreise beeinflusst werden kann.
– Weiterhin kann eine derartige Einheit ein Mehrkreisschutzventil aufweisen, welches vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung zusammenwirkt zur Beeinflussung der pneumatischen Verhältnisse in der Anlage, den Strängen und den zugeordneten Kreisen.
– Die Einheiten können ein gemeinsames Gehäuse aufweisen mit mehreren Druckluftausgängen, an die die vorgenannten Kreise angeschlossen werden können. Stromabwärts der Druckluftausgänge können die Kreise außerhalb der Einheit Vorratsbehälter aufweisen, die entsprechend der pneumatischen Wirkungen der pneumatischen Elemente in den Einheiten, beispielsweise des Mehrkreisschutzventils, mit Druckluft versorgt werden können.
– Eine Kommunikation der Einheit, insbesondere über einen CAN-BUS, mit anderen Steuereinheiten, beispielsweise einem zentralen Motorsteuergerät und/oder einer Bedieneinheit des Fahrers, ist möglich zur Beeinflussung der pneumatischen Zustände der pneumatischen Elemente der Einheit nach Maßgabe anderer Steuereinheiten und/oder Betätigungssignalen des Fahrers.
– In den genannten Einheiten kann kompakt in einem einzigen Gehäuse bei geringen Bauraumerfordernissen eine Schutzfunktion durch das Gehäuses erzielt werden, wobei in der Baueinheit pneumatische Wege, die Länge von Leitungsverbindungen für Steuerelemente und Aktuatoren, beispielsweise für Magnetventile, kurz gehalten werden. Weiterhin vermindert eine derartige Einheit u. U. den Montageaufwand.

DE 103 38 162 B3 offenbart eine Druckluftbeschaffungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Kompressor, einem Druckregler und einem Mehrkreisschutzventil, über welches mehrere Verbraucherkreise mit unterschiedlichen Druckhöhen mit Druckluft versorgt werden können. Bei den Verbraucherkreisen handelt es sich um Betriebsbremskreise, einen Anhängerbremskreis, einen Feststellbremskreis und einen Kreis zur Versorgung von Nebenverbrauchern, hier eine Luftfederanlage.
DE 100 47 512 A1 beschreibt eine Abgasbehandlungseinrichtung, bei der einer Mischkammer über einen Reduktionsmittelpfad eine Harnstoff-Wasser-Lösung sowie über einen Druckmittelpfad ein Druckmittel zugeführt wird. Die Mischung aus dem Harnstoff und der Druckluft kann der Abgasbehandlungseinrichtung zugeführt werden. Hierbei sind die Mischkammer und Elemente des Reduktionsmittelpfades wie ein Rückschlagventil, eine Pumpe und eine Drosselblende sowie pneumatische Elemente des Druckluftpfades wie ein Drucksensor und ein Zwei/Zwei-Wegeventil und eine Drossel in einem gemeinsamen Gehäuseblock untergebracht. Dem Zwei/Zwei-Wegeventil wird Druckluft über ein Filtersieb aus einem geschlossenen Behälter zugeführt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftbereitstellungseinheit für Kraftfahrzeuge vorzuschlagen, die multifunktional ausgebildet ist.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ergibt sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, neben den eingangs für den Stand der Technik bekannten Funktionen weitere Funktionen in eine Druckluftbereitstellungseinheit zu integrieren. Hierbei hat die Erfindung erkannt, dass bei Kraftfahrzeugen, die eine Abgasbehandlungseinrichtung aufweisen, eine Versorgung der Abgasbehandlungseinrichtungen mit Druckluft erforderlich ist. Übliche Abgasbehandlungseinrichtungen besitzen pneumatische Ventile, über die die Zufuhr von Druckluft zu der Abgasbehandlungseinrichtung beeinflusst werden kann.
Beispielsweise beschreiben die Druckschriften DE 102 07 984 A1 und DE 103 59 522 A1 Abgasbehandlungseinrichtungen, die über ein Dosiermodul verfügen, in welchem gezielt Druckluft mit einem Zusatzstoff oder Reduktionsmittel (im Folgenden Zusatzstoff), beispielsweise Harnstoff, Ammoniak o. ä., gemischt wird. Das erzeugte Druckluft-Zusatzstoff-Gemisch wird anschließend stromaufwärts eines Katalysators in einen Abgasstrang eingebracht zur Verbesserung der Abgasreinigung in dem Katalysator.
Erfindungsgemäß besitzt die Druckluftbereitstellungseinheit zusätzlich zu den eingangs genannten Druckluftausgängen für weitere Verbraucher oder Kreise einen Ausgangsanschluss, der mit einer Abgasbehandlungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist. Stromaufwärts des Ausgangsanschlusses für die Abgasbehandlungseinrichtung sind pneumatische Bauelemente, beispielsweise pneumatische Ventile, Magnetventile, Überströmventile, Druckbegrenzungsventile, Schaltventile, Rückschlagventile, Drosseln o. ä., angeordnet, mittels derer ein Druck, ein Massenstrom und/oder ein Volumenstrom für die Abgasbehandlungseinrichtung aktivierbar, deaktivierbar oder veränderbar ist. Für den oben angeführten Stand der Technik bezüglich Abgasbehandlungseinrichtungen bedeutet der erfindungsgemäße Vorschlag, dass zumindest ein Teil der aus dem Stand der Technik bekannten pneumatischen Bauelemente in die Druckluftbereitstellungseinheit integriert wird.
Erfindungsgemäß ist ein Ausgangsanschluss der Druckluftbereitstellungseinheit vorgesehen, der mit einer Abgasbehandlungseinrichtung verbunden oder verbindbar ist. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass pneumatische Bauelemente, über die ein Druck, eine Massenstrom und/oder ein Volumenstrom für die Abgasbehandlungseinrichtung veränderbar ist, nicht der Druckluftbereitstellungseinheit nachgeschaltet sind, außerhalb derselben angeordnet und u. U. als einzelne Baueinheiten ausgebildet sind, sondern vielmehr die pneumatischen Bauelemente zur Veränderung von Druck, Massenstrom und/oder Volumenstrom zumindest teilweise in die Druckluftbereitstellungseinheit integriert sind. Hierdurch bildet die Druckluftbereitstellungseinheit eine kompakte, aber dennoch multifunktionale Baueinheit. In der Druckluftbereitstellungseinheit können Wege für pneumatische Leitungen und/oder elektrische Steuerleitungen o. ä. kurz gehalten werden. U. U. ist es möglich, eine Steuereinheit der Druckluftbereitstellungseinheit multifunktional auch zur Ansteuerung von Ventilen, Drosseln o. ä. für eine Vorbereitung der Druckluft für die Abgasbehandlungseinrichtung zu nutzen. Weiterhin können einzelne ansonsten außerhalb der Druckluftbereitstellungseinheit separat zu montierende Bauelemente, Fittings zur Verbindung von Bauelementen und Leitungen und dergleichen eingespart werden. Eine zusätzliche Vereinfachung des Aufbaus kann sich ergeben, wenn in der Druckluftbereitstellungseinheit einzelne pneumatische Bauelemente, wie bspw. Ventile oder Drosseln, multifunktional eingesetzt werden, indem diese einerseits für eine Aufbereitung der Druckluft für die Abgasbehandlungseinrichtung und andererseits für eine Aufbereitung von Druckluft für mindestens einen weiteren Verbraucher genutzt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in der Druckluftbereitstellungseinheit stromaufwärts des Ausgangsanschlusses für die Abgasbehandlungseinrichtung ein pneumatisches Ventil vorgesehen, welches zusätzlich zu dem Ausgangsanschluss für die Abgasbehandlungseinrichtung für den pneumatischen Zustand in einem weiteren Verbraucherkreis zuständig ist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um eine Magnetventil, welches einerseits als Schaltventil zur Beaufschlagung des Ausgangsanschlusses für die Abgasbehandlungseinrichtung dient und andererseits einen Steuerdruck für ein Schaltventil bereitstellt, welches Teil eines Strangs ist, der mit einem weiteren Verbraucherkreis in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise kann ein pneumatisches Ventil multifunktional genutzt werden, wodurch

– die Zahl der insgesamt vorzusehenden Ventile reduziert werden kann,
– eine Verringerung des erforderlichen Bauraums erfolgen kann und
– die Kosten der Druckluftbereitstellungseinheit vermindert werden können.

Andererseits kann auf diese Weise automatisch dafür Sorge getragen werden, dass in zwei Strängen der Druckluftbereitstellungseinheit korrelierende Zustände vorliegen, was durch das gemeinsame Ventil bewerkstelligt wird, ohne dass in jedem Strang einzelne Bauelemente vorgesehen werden müssen, deren Schaltzustände auf aufwändige Weise miteinander gekoppelt werden müssten.
Entsprechend einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckluftbereitstellungseinheit ist zusätzliche zu dem genannten Ausgangsanschluss ein weiterer Ausgangsanschluss für eine Abgasnachbehandlungseinrichtung vorgesehen. Die beiden Ausgangsanschlüsse sind mit unterschiedlichen Elementen der Abgasnachbehandlungseinrichtung verbunden, bspw. mit einer Dosierluftleitung einerseits sowie einer Druckluftleitung andererseits gemäß DE 103 59 522 A1 . Alternativ kann bspw. über den ersten Ausgangsanschluss die Druckluft unmittelbar dem Abgas zugeführt werden, insbesondere Druckluft in das Abgas eingeblasen werden. Über den zweiten Ausgangsanschluss wird beispielsweise Druckluft einer Dosiereinrichtung, einer Vermengungseinrichtung, einer Einspritzeinrichtung oder dergleichen zugeführt, im Bereich welcher eine "Vernebelung", Einspritzung oder Vermischung zwischen der Druckluft und dem Zusatzstoff erfolgt. Dieses kann außerhalb des Abgases erfolgen mit anschließender Zuführung zu dem Abgas oder die Vermengung kann in dem Abgas erfolgen.
In den den genannten Ausgangsanschlüssen zu der Abgasbehandlungseinrichtung zugeordneten Strängen können unterschiedliche pneumatische Bauelemente angeordnet sein mit dem Zweck, dass an den Ausgangsanschlüssen unterschiedliche pneumatische Beaufschlagungen, insbesondere unterschiedliche Drücke, Volumenströme und/oder Massenströme vorherrschen. Hierdurch kann eine gezielte Anpassung in den Strängen erfolgen, so dass den unterschiedlichen Elementen der Abgasnachbehandlungseinrichtung die Druckluft in einem jeweils optimalen Zustand zugeführt werden kann. U. U. ist auch eine unabhängige zeitvariante oder zeitinvariante Regelung der Größen über regelbare Ventile oder Drosseln in den einzelnen Strängen möglich.
Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass ein Strang, in dem der Abgasbehandlungseinrichtung zugeordnete pneumatische Bauelemente angeordnet sind, von einer zentralen Versorgungsleitung abzweigt, ohne dass der Abzweigungsstelle weitere pneumatische Bauelemente vorgeschaltet sind. Eine derartige Ausgestaltung ist mit einfacher Adaption bestehender Druckluftbereitstellungseinheiten, für die bereits eine zentrale Versorgungsleitung existiert, von der weitere Verbraucher abzweigen, möglich.
Für eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Strang für einen Verbraucher eine Verzweigung vorgesehen. In dieser Verzweigung zweigt ein Strang zu dem mindestens einen Ausgangsanschluss ab, der die der Abgasbehandlungseinrichtung zugeordneten pneumatischen Bauelemente aufweist. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass stromaufwärts des Verzweigungspunkts angeordnete pneumatische Bauelemente sowohl für eine Druckluftbereitstellung für die Abgasbehandlungseinrichtung als auch für den anderen Verbraucher genutzt werden können.
Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist stromaufwärts des Ausgangsanschlusses für die Abgasbehandlungseinrichtung ein Ventil angeordnet, welches wechselseitig, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Wechselventils, von zwei Magnetventilen angesteuert wird, die einerseits zuständig sind zur Steuerung eines Entlastungsventils und andererseits für die Steuerung eines Regenerationsventils. Während ansonsten u. U. ein separates Magnetventil, welches Kosten verursacht und Bauraum erfordert, erforderlich wäre, kann für diese erfindungsgemäße Ausgestaltung unter Umständen ein derartiges Magnetventil eingespart werden, und zwar lediglich unter Einsatz eines kostengünstigen, betriebssicheren und wenig Bauraum erfordernden Wechselventils.
Für eine weitere erfindungsgemäße Druckluftbereitstellungseinheit ist stromaufwärts des mit der Abgasbehandlungseinrichtung verbundenen Ausgangsanschlusses ein Strang (im Folgenden "Abgasstrang") vorgesehen, der ein Magnetventil, ein Rückschlagventil und ein Druckbegrenzungsventil aufweist. Über das Magnetventil kann nach Maßgabe einer elektrischen Steuereinheit die pneumatische Beaufschlagung des Abgasstrangs automatisiert, aktiviert und deaktiviert werden. Über das Rückschlagventil kann vermieden werden, dass Abgase oder Partikel von einer Abgasbehandlungseinrichtung in einem Rückfluss in das Innere der Druckluftbereitstellungseinheit und den Abgasstrang eintreten können, wo diese in Folge ihrer aggressiven chemischen Zusammensetzung oder in Folge von Ablagerungen zu Beein trächtigungen der Funktion, beispielsweise zu Beschädigungen von Dichtelementen, führen können. Durch das Druckbegrenzungsventil kann ein maximal der Abgasbehandlungseinrichtung zugeführter Druck begrenzt werden, wodurch einerseits mit einer exakten Vorgabe der pneumatischen Verhältnisse in der Abgasbehandlungseinrichtung einer guten Wirkungsweise der Abgasbehandlungseinrichtung zugearbeitet werden kann und andererseits Beschädigungen in Folge von zu hohen Drücken vermieden werden können.
Für eine alternative erfindungsgemäße Ausgestaltung ist in dem Abgasstrang mindestens ein Sensor angeordnet. Mit einem derartigen Sensor kann ein Druck der Druckluft und/oder ein Strömungswert der Druckluft in dem Abgasstrang erfasst werden. Weiterhin besitzt die Druckluftbereitstellungseinheit in diesem Fall eine geregelte Drossel, die in Abhängigkeit von dem Messsignal des mindestens einen vorgenannten Sensors geregelt wird. Somit kann über ein Einwirken auf die Drossel der tatsächliche Druck und/oder ein Strömungswert letztlich in der Abgasbehandlungseinrichtung während des Betriebs der Druckluftbereitstellungseinheit adaptiv angepasst werden. Eine für die Steuerung oder Regelung der geregelten Drossel zuständige Steuereinheit kann

– separat von der Druckluftbereitstellungseinheit ausgebildet sein und über eine geeignete Schnittstelle mit der Druckluftbereitstellungseinheit kommunizieren oder
– in die Druckluftbereitstellungseinheit integriert sein.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist in dem Abgasstrang mindestens ein Sensor angeordnet, der einer Erfassung eines Drucks und/oder eines Strömungswerts dient. Das Messsignal eines derartigen Sensors kann beispielsweise zur Ansteuerung weiterer pneumatischer Bauelemente in der Druckluftbereitstellungseinheit verwendet werden. Darüber hinaus kann das Messsignal eines derartigen Sensors beispielsweise zur Regelung oder Steuerung der Abgasbehandlungseinrichtung verwendet werden, so dass insbesondere für einen größeren Druck oder größere Volumenströme mehr Zusatzstoff in der Abgasbehandlungseinrichtung der Druckluft zugeführt werden kann und umgekehrt.
Für eine Weiterbildung der Druckluftbereitstellungseinheit zweigen von einer Verzweigung ein einem Verbraucher zugeordneter Strang (im Folgenden "Verbraucherstrang") sowie ein Abgasstrang ab. In dem Abgasstrang ist für diese Ausgestaltung ein Sperrventil angeordnet.
Über ein derartiges Sperrventil kann der Abgasstrang selektiv, beispielsweise nach Maßgabe einer Steuereinheit elektrisch oder eines Steuerdrucks pneumatisch, aktiviert und deaktiviert werden. Von Vorteil kann dies insbesondere sein, wenn zunächst Verbraucherkreise befüllt werden sollen, während in einer derartigen Phase akzeptabel ist, dass der Abgasbehandlungseinrichtung zunächst keine Druckluft zugeführt wird. In einem anderen Einsatzfall kann das Sperrventil zur Deaktivierung des Abgasstrangs genutzt werden, wenn ein Verbraucherkreis mit Druckluft im Bereich eines Reservoirs gefüllt ist und der Fahrer die Brennkraftmaschine abschaltet. In einem derartigen Fall würde eine Leitungsverbindung mit dem Reservoir des Verbraucherkreises und dem Abgaszweig bestehen, so dass, insbesondere für die Ausbildung des Abgaszweiges lediglich mit einer regelbaren Drossel, über den Abgaszweig Druckluft aus dem Reservoir entweichen könnte. In einem derartigen Fall müsste der Fahrer mit einer Rückkehr zu dem Fahrzeug eine erneute Befüllung des Verbraucherkreises durchführen, was erfindungsgemäß vermieden ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Einflussnahme auf die pneumatischen Bedingungen der Druckluft am Ausgangsanschluss des Abgasstrangs ist über die Anordnung einer nicht veränderlichen Drossel in dem Abgasstrang gegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung der pneumatischen Elemente und deren Verbindungen einer Abgasbehandlungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik ( DE 103 59 522 A1 ).
2 zeigt schematisch die Wirkverbindungen einer erfindungsgemäßen Druckluftbereitstellungseinheit mit einer Abgasbehandlungseinrichtung und einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Druckluftbereitstellungseinheit.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt eine Abgasbehandlungseinrichtung 1 mit einem Luftversorgungsmodul 2, einem Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 und einem Dosiermodul 4. Eine Ausgangsleitung des Luft versorgungsmoduls 2 verzweigt bei einer Verzweigung 9 zu einer Dosierluftleitung 17, die zu dem Dosiermodul 4 führt, sowie einer Druckluftleitung 18, die zu dem Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 führt. Das Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 ist wiederum über eine Zusatzstoffleitung 19 an das Dosiermodul 4 angeschlossen. Zur Dosierung des Zusatzstoffs wird dem Dosiermodul 4 einerseits über die Dosierluftleitung 17 Dosierluft aus dem Luftversorgungsmodul 2 und andererseits über die Zusatzstoffleitung 19 Zusatzstoff aus dem Zusatz-Versorgungsmodul 3 zugeführt. Von dem Dosiermodul 4 wird der Zusatzstoff mittels der Dosierluft fein verteilt bedarfsgerecht über eine nicht dargestellte Zugabevorrichtung einer Abgasleitung 5 und einem ebenfalls nicht dargestellten Katalysatorsystem zugeführt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Zusatzstoff um eine Harnstoff-Wasserlösung und das Katalysatorsystem umfasst einen so genannten SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction-Katalysator, s. a. DE 297 08 591 U1 ).
Dem Luftversorgungsmodul 2 wird über eine Luftversorgungsleitung 6 Versorgungsluft von einer nicht näher dargestellten Druckluftversorgung eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. Diese liefert die Druckluft mit einem Versorgungsdruck von beispielsweise 8 bar. Das Luftversorgungsmodul 2 umfasst ein Luftversorgungsventil 7, welches für den dargestellten Stand der Technik als 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführt ist. Ferner umfasst das Luftversorgungsmodul 2 einen Druckminderer 8, mit welchem der Versorgungsdruck auf einen Betriebsdruck für die Abgasbehandlungseinrichtung 1 von beispielsweise 6 bar gemindert wird. Die auf den Betriebsdruck geminderte Versorgungsluft wird einerseits über eine Verzweigung 9 zur Druckluftleitung 18 und eine Ventilanordnung 10 als Druckluft dem Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 zugeführt. Andererseits wird sie über die Dosierluftleitung 17 als Dosierluft dem Dosiermodul 4 zugeführt.
Das Dosiermodul 4 umfasst eine Mischkammer 11, welcher einerseits die Dosierluft über eine Venturidüse 12 und andererseits das Reduktionsmittel über ein getaktetes Dosierventil 13 zugeführt wird. Dabei dient die Venturidüse 12 der Bereitstellung eines gleichmäßigen Dosierluftstroms. Über eine entsprechend gesteuerte Taktung der Öffnung des Dosierventils 13 wird bedarfsgerecht die jeweils benötigte Menge Zusatzstoff der Mischkammer 11 zugeführt. In der Mischkammer 11 erfolgt eine Vermischung und Homogenisierung des Zusatzstoffs mit der Dosierluft, so dass das erzeugte Luft-Zusatzstoff-Gemisch über die oben erwähnte Zugabevorrichtung der Abgasleitung 5 zugegeben werden kann. Das Dosiermodul 4 umfasst ferner einen ersten Drucksensor 24 und einen zweiten Drucksensor 25 zur Erfassung des Zusatzstoff drucks in der Zusatzstoffleitung 19 eingangsseitig und ausgangsseitig des Dosierventils 13. Die Drucksignale der Drucksensoren 24, 25 dienen zur Systemkontrolle und zur Steuerung des Dosiervorgangs.
Das Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 umfasst einen Dosierbehälter 14 zur Aufnahme des Zusatzstoffs sowie eine Zusatzstoff-Pumpe 15 zum bedarfsweisen Auffüllen des Dosierbehälters 14 mit dem Zusatzstoff. Dabei ist die Zusatzstoff-Pumpe 15 über eine Zusatzstoff-Versorgungsleitung 20 an einen nicht dargestellten Zusatzstoff-Vorratsbehälter angeschlossen. Ferner ist eine Heizeinrichtung 29 vorgesehen, durch welche der Zusatzstoff beheizt werden kann. Aus dem Dosierbehälter 14 wird das Dosierventil 13 des Dosiermoduls 4 über einen Filter 16 und die Zusatzstoffleitung 19 mit dem Zusatzstoff versorgt. Der Dosierbehälter weist einerseits ein Zusatzstoff-Volumen 21 und andererseits ein Luftvolumen 22 auf, welche durch einen Trennkörper 23, insbesondere einen verschieblichen Stempel oder eine verformbare oder dichte Folie, getrennt sind.
Eine Ventilanordnung 10 umfasst ein Lufteinlassventil 26 und ein Luftauslassventil 27, welche in einer Parallelschaltung in der Druckluftleitung 18 eingangsseitig des Dosierbehälters 14 angeordnet sind. Zwischen die Ventile 26, 27 und den Dosierbehälter 14 ist ferner ein Belüftungsventil 28 in die Druckluftleitung 18 geschaltet. Vorzugsweise sind die Ventile 26, 27, 28 als Rückschlagventile mit einer einstellbaren Vorspannung ausgeführt. Hinsichtlich einer Betätigung der pneumatischen Bauelemente 7, 8, 11, 12, 13, 15, 21, 22, 23, 26, 27, 28 und der Funktion der Abgasbehandlungseinrichtung 1 sowie einer Steuerung des Druckluftstromes, des Zusatzstoff-Stromes und des Druckluft-Zusatzstoff-Gemisch-Stromes wird auf die weitere Offenbarung der DE 103 59 522 A1 verwiesen.
2 zeigt eine Prinzipskizze mit bei der Versorgung einer Abgasbehandlungseinrichtung beteiligten Bauelementen. Eine Druckluftbereitstellungseinheit 30, der über eine Versorgungsleitung 31 Druckluft von einem Kompressor zugeführt wird, sowie über eine Signalleitung 32 Steuersignale, Betriebsgrößen und/oder Fahrersignale zugeführt werden, besitzt Ausgangsanschlüsse 33–37, über die stromabwärts angeordneten, nicht dargestellten Verbrauchern von der Versorgungsleitung 31 nach Maßgabe einer Steuereinheit, ggf. unter Berücksichtigung der Signale der Signalleitung 32, gesteuert oder geregelt Druckluft zugeführt wird. Ein weiterer Ausgangsanschluss 38 ist pneumatisch mit der Abgasbehandlungseinrichtung 1 verbunden, die ein Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 aufweist sowie ein Dosiermodul 4, im Bereich welcher von dem Ausgangsanschluss 38 kommende Druckluft mit von dem Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 kommendem Zusatzstoff gesteuert oder geregelt gemischt wird. Das erzeugte Gemisch wird einem Abgasleitung 5 zwischen einer Brennkraftmaschine 39 und einem Katalysator 40 zugeführt.
Zur Beeinflussung der Druckluftverhältnisse am Ausgangsanschluss 38 besitzt die Druckluftbereitstellungseinheit 30 pneumatische Elemente 41, die in der Druckluftbereitstellungseinheit 30 dem zu dem Ausgangsanschluss 38 führenden Strang zugeordnet sind. Hierbei kann es sich für eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung um das gesamte Luftversorgungsmodul 2, das Luftversorgungsventil 7, den Druckminderer 8, die gesamte Ventilanordnung 10, einzelne oder mehrere der Ventile 26, 27, 28 und/oder die Venturidüse 12 sowie auch die Sensoren 24, 25 oder entsprechende Sensoren gemäß dem Stand der Technik DE 103 59 522 A1 handeln. Ebenfalls möglich ist eine Integration des Filters 16 und/oder einer Zusatzstoff-Pumpe 15 in die Druckluftbereitstellungseinheit 30.
Für ein Ausmaß der Integration der in 1 dargestellten pneumatischen Elemente in die Druckluftbereitstellungseinheit 30 ist der optimale Ort der Druckluftbereitstellungseinheit 30 in dem Fahrzeug zu berücksichtigen, der abhängig sein kann von

– sämtlichen an die Ausgangsanschlüsse 33–38 angeschlossenen Verbraucherkreisen,
– dem Ort der Einspritzung des Gemischs in die Abgasleitung 5 sowie
– der günstigen Anordnung einer Zusatzstoff-Versorgungsleitung 20, eines Zusatzstoff-Behälter, wobei ein Zusatzstoff-Behälter für Nachfüll- und Austauschvorgänge gut zugänglich sein sollte, einer Aufbereitung des Zusatzstoffs und eines Mischens von Zusatzstoff und Druckluft vorzugsweise benachbart der Abgasleitung 5.

Beispielsweise kann für verhältnismäßig große Entfernungen zwischen der Druckluftbereitstellungseinheit 30 und der Abgasleitung 5 der den Zusatzstoff führende Strang, insbesondere Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 und Dosiermodul 4, außerhalb der Druckluftbereitstellungseinheit 30 angeordnet sein, während stromaufwärts für die grundsätzliche Bereitstellung der Druckluft angeordnete pneumatische Elemente eher in die Druckluftbereitstellungseinheit 30 zu integrieren sind. Andererseits ist es ebenfalls möglich, dass pneumatische Elemente in die Druckluftbereitstellungseinheit integriert sind, die nicht einer "bloßen Druckluftversorgung" dienen, sondern über die auch betriebsabhängige Steuerungen oder Regelungen der Druckmittelströme erfolgen und damit unmittelbar die Betriebsweise der Abgasbehandlungseinrichtung beeinflusst wird. Entsprechendes gilt auch für die Verbraucherstränge.
Wie bereits in 1 angedeutet, kann mindestens ein Ausgangsanschluss 38, der mit der Abgasbehandlungseinrichtung verbunden ist, nicht lediglich Druckluft bereitstellen, die letztendlich der Abgasleitung 5 zugeführt wird, ggf. unter Anreicherung mit dem Zusatzstoff, sondern zumindest ein Teil der Druckluft kann als Steuersignal dienen, beispielsweise für die Ansteuerung eines Ventils zur Beeinflussung des Volumenstroms des Zusatzstoffs, vgl. Zusatzstoff-Volumen 21, Luftvolumen 22 und Trennkörper 23.
Neben einer Beeinflussung der Stellungen der beteiligten pneumatischen Elemente über eine Steuerleitung, die von einem Ausgangsanschluss der Druckluftbereitstellungseinheit 30 kommt, ist ebenfalls eine elektrische Beeinflussung der Schaltstellungen pneumatischer Elemente über elektrische Steuer- oder Regeleinheiten (im Folgenden Steuereinheiten) möglich, wobei einzelne, miteinander kommunizierende Steuereinheiten

– der Druckluftbereitstellungseinheit 30,
– einem Luftversorgungsmodul 2, insbesondere in der Druckluftbereitstellungseinheit 30,
– dem Zusatzstoff-Versorgungsmodul 3 und/oder
– dem Dosiermodul 4

zugeordnet sein können. Ebenfalls möglich ist eine Kommunikation der vorgenannten Steuereinheiten mit einer zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs, beispielsweise über ein CANBUS-System. Von Vorteil ist es, wenn in mindestens einer der vorgenannten Steuereinheiten, beispielsweise einer Steuereinheit der Druckluftbereitstellungseinheit 30 über die Signalleitung 32, Signale berücksichtigt werden, insbesondere:

– Betriebssignale wie eine Leistungsanforderung, eine Kraftstofftemperatur, ein Kraftstoffbewertungsparameter, Abgasbewertungsparameter, Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wie eine Drehzahl, eine Drosselklappenstellung, Öffnungs- und Schließ parameter der Ventile der Brennkraftmaschine, Schaltzustände eines Getriebes, Abgasmesswerte wie Drücke, Temperaturen oder Abgaszusammensetzungen, Zustandsparameter des Katalysators wie dessen Wirkungsgrad, Messwerte von Lambda-Sonden vor, in und/oder hinter dem Katalysator u. ä.;
– Fahrerparameter wie beispielsweise eine Leistungsanforderung, Zündsignale, Fahrertypparameter wie "ruhiger Fahrer" oder "aggressiver Fahrer", Leerlaufparameter, Schaltzustände eines Getriebes, Abschaltsignale für die Brennkraftmaschine, Betätigungen von Zusatzaggregaten u. ä.,
– Umgebungsparameter wie eine aktuelle oder antizipierte Fahrbahnneigung, eine geodätische Höhe, ein Luftdruck, eine Außentemperatur u. ä.

3 bis 8 zeigen weitere Ausgestaltungen der Druckluftbereitstellungseinheit 30, die auch unter die Prinzipskizze gemäß 2 subsumierbar sind. In den Figuren sind in Ihrer Funktion und/oder Wirkverbindung mit benachbarten Bauelementen vergleichbare Bauelemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 3 ist eine Druckluftbereitstellungseinheit 30 unter Verwendung von Symbolen für die pneumatischen Elemente dargestellt, wobei die Druckluftbereitstellungseinheit 30 eine geschlossene Baueinheit bildet mit einem schematisch gestrichelt dargestellten Gehäuse 41. Die Druckluftbereitstellungseinheit 30 wird von einem außerhalb der Druckluftbereitstellungseinheit 30 angeordneten Kompressor 42 über einen Eingangsanschluss 43 permanent oder intermittierend mit Druckluft versorgt. Der Eingangsanschluss 43 ist über eine Eingangsleitung 44 mit einem Lufttrockner 45 verbunden, wobei zwischen Eingangsanschluss 43 und Lufttrockner 45 eine Verzweigung 46 angeordnet ist, über die die Eingangsleitung 44 neben dem Lufttrockner 45 über ein pneumatisch betätigtes Entlastungsventil 47 mit einer Entlüftung 48 verbunden ist.
Der Lufttrockner 45 speist ausgangsseitig unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 49 eine Zentralleitung 50. Von der Zentralleitung 50 zweigen Stränge 51–55 ab, die mit Ausgangsanschlüssen 33–37 verbunden sind zur pneumatischen Beaufschlagung von mit diesen verbundenen Verbrauchern. Beispielsweise sind die Ausgangsanschlüsse 33, 34 den Betriebsbremskreisen I, II zugeordnet, der Ausgangsanschluss 35 einem Anhänger-Bremskreis oder einer Federspeicher-Druckluftversorgung, der Ausgangsanschluss 36 einem Nebenverbraucherkreis, insbesondere zu einem Getriebe, einer Kupplung o. ä., und der Ausgangsanschluss 37 mit einem Luftfederungs-Druckluftkreis. Wie in 3 dargestellt, können den Ausgangsanschlüssen 33, 34, 37 Vorratsbehälter nachgeordnet sein.
Die Stränge 51, 52, 53 besitzen jeweils ein pneumatisch schaltbares Überströmventil 56, 57, 58 sowie den Ausgangsanschlüssen unmittelbar vorgeordnet Sensoren 59, 60, 61, mit denen die pneumatischen Verhältnisse, insbesondere der Druck, der Volumenstrom und/oder ein Massenstrom der Druckluft im Bereich der Ausgangsanschlüsse 33, 34, 35 erfasst werden kann. Der Strang 53 besitzt weiterhin zwischen Überströmventil 58 und Sensor 61 einen Druckbegrenzungsventil 62. In dem Strang 54 sind in stromabwärtiger Richtung ein Überströmventil 63, ein Druckbegrenzungsventil 64 und ein Sensor 65 hintereinandergeschaltet. Der Strang 55 besitzt ein Überströmventil 66 sowie einen ausgangsseitigen Sensor 67.
Die Druckluftbereitstellungseinheit 30 besitzt eine Steuereinheit 68. Die Signale der Sensoren 59, 60, 61, 65, 67 werden über eine Signalleitung 69 der Steuereinheit 68 zwecks Berücksichtigung durch diese zugeführt.
Die Steuereinheit 68 steuert Magnetventile 70–74 an. Die Magnetventile sind hier jeweils als 3/2-Wege-Ventile ausgebildet. Ohne elektrische Beaufschlagung sind die Magnetventile 70–74 infolge einer Federbeaufschlagung in der in 3 dargestellten Schaltstellung. In dieser sind über das Magnetventil Leitungen 75–79 mit einer Entlüftungsleitung 80 verbunden. Bei entsprechender elektrischer Beaufschlagung können die Magnetventile 70–74 in die andere Schaltstellung überführt werden, wobei in dieser unter Umkehrung der Durchströmungsrichtung des Magnetventils die Leitungen 75–79 von der Zentralleitung gespeist werden.
Die Leitung 79 des Magnetventils 74 ist als Steuerdruck mit dem Entlastungsventil 47 verbunden sowie mit dem Kompressor 42, so dass in der nicht dargestellten Schaltstellung eine Entlüftung der Eingangsleitung 44 möglich ist, so dass u. U. der Kompressor 42 zur Entlüftung 48 fördert.
Die Leitung 78 des Magnetventils 73 ist zur Bereitstellung eines Steuerdrucks mit einem Regenerationsventil 81 verbunden. Das Regenerationsventil 81 ist, ggf. mit einer zusätzlichen Drossel 82, in eine Umgehungsleitung 83 für das Rückschlagventil 49 zwischengeschaltet. In den 3 skizzierten Stellungen des Magnetventils 73 und des Regenerationsventils 81 ist die Umgehungsleitung 83 durch das Regenerationsventil 81 gesperrt, so dass die Zentralleitung 50 über das Rückschlagventil 49 vor einem Druckabfall gesichert ist. Bei entsprechender elektrischer Beaufschlagung des Magnetventils 73 führt die Leitung 78 dem Regenerationsventil 81 den Steuerdruck zu, so dass das Regenerationsventil 81 aus der skizzierten Schaltstellung mitbewegt wird. Damit wird eine Umgehung des Rückschlagventils 49 ermöglicht, so dass ein Druck in der Zentralleitung 50 an der Ausgangsseite des Lufttrockners 45 anstehen kann und bei geöffnetem Entlastungsventil 47 eine umgekehrte Durchströmung des Lufttrockners zur Regeneration des Lufttrockners erzeugt werden kann.
Die Leitungen 76, 77 und 78 sind jeweils zur Bereitstellung eines Steuerdrucks mit den Überströmventilen 56, 57, 58 verbunden.
Die Leitung 75 des Magnetventils 70 bildet in der Druckluftbereitstellungseinheit 30 einen "Abgasstrang", wobei die Leitung 75 unter Zwischenschaltung eines Druckbegrenzungsventils 84 und eines Rückschlagventils 85 mit dem Ausgangsanschluss 38 für die Abgasbehandlungseinrichtung verbunden ist.
Die Steuereinheit 68, die Magnetventile 70–74 und die Sensoren 59, 60, 61, 65, 67 können eine elektrische Einheit bilden, während die pneumatischen Elemente 66, 84,63, 64, 85, 62, 58, 57, 56 zumindest teilweise Bestandteil eines Mehrkreisschutzventils in an sich bekannter Weise sind. Eine Trocknereinheit in der Druckluftbereitstellungseinheit kann mit dem Regenerationsventil, dem Trockner und dem Entlastungsventil 47 gebildet sein.
Für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht die Anordnung und pneumatische Verbindung der pneumatischen Elemente 48, 47, 42, 43, 44, 46, 45, 82, 81, 49, 83, 50, 74 im Wesentlichen dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Während die Ausgangsanschlüsse 33, 34 allerdings gemäß 3 über separate Magnetventile 72, 73 beaufschlagt werden, zweigen in der in 4 dargestellten Ausführungsform die Steuerleitungen 86, 87 zur Ansteuerung der Überströmventile 56, 57 für die Betriebsbremskreise I und II von einer gemeinsamen Leitung 78 des Magnetventils 73 ab.
Die Verbindung der Ausgangsanschlüsse 36, 37 mit der Zentralleitung 50 unter Zwischenschaltung des Überströmventils 66 und des Sensors 67 bzw. des Druckbegrenzungsventils 64 und des Überströmventils 63 sowie des Sensors 65 entspricht im Wesentlichen 3, wobei die Reihenfolge des Druckbegrenzungsventils 64 und des Überströmventils 63 vertauscht ist. Zwischen dem Überströmventil 63 und dem Druckbegrenzungsventil 64 ist eine Verzweigung 88 angeordnet, wobei der abzweigende Zweig über das Überströmventil 58 und den Sensor 61 mit dem Ausgangsanschluss 35 verbunden ist. Somit kann das Druckbegrenzungsventil 64 sowohl zur Begrenzung des Drucks für den Ausgangsanschluss 35 als auch für den Ausgangsanschluss 36 eingesetzt werden und ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil 62, vgl. 3, eingespart werden.
Das Überströmventil 58 wird von der Leitung 76 des Magnetventils 71 angesteuert. Die Leitung 76 besitzt eine Verzweigung 89, an welcher der Abgasstrang mit dem Druckbegrenzungsventil 84 und dem Rückschlagventil 85 abzweigt. Für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt der Abgasstrang 90 nachgeschaltet dem Druckbegrenzungsventil 84 und dem Rückschlagventil 85 eine weitere Verzweigung 90 von der ein Zweig, ggf. unter Rückwirkung mit einem Sensor 91, zu dem Ausgangsanschluss 38 führt, der mit der Abgasbehandlungseinrichtung 1 verbunden ist, sowie der andere Zweig unter Zwischenschaltung einer Drossel 92 mit einem weiteren Ausgangsanschluss 93 verbunden ist, über den zusätzlich die Abgasbehandlungseinrichtung beaufschlagbar ist.
Während für das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel fünf Magnetventile 70–74 eingesetzt worden sind, kommt das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel mit drei Magnetventilen 71, 73 und 74 aus. Die Ausgangsanschlüsse 38, 93 können mit der Abgasbehandlungseinrichtung 1 für unterschiedliche Zwecke, beispielsweise einerseits für eine Druckluftversorgung, die letztlich in das Abgas gelangt unter Anreicherung mit dem Zusatzstoff, und andererseits zur Bereitstellung eines Steuerdrucks, verbunden sein.
Für das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel erfolgt eine Beaufschlagung des Ausgangsanschlusses 37 entsprechend den zuvor erläuterten Ausführungsformen unter Verwendung des Überströmventils 66 und des Sensors 67. Von der Zentralleitung 50 zweigt weiterhin der Abgasstrang ab, in dem in stromabwärtige Richtung folgende pneumatische Elemente in der genannten Reihenfolge hintereinandergeschaltet sind: Steuerventil 94, Rückschlagventil 85, Druckbegrenzungsventil 84, Drossel 92 und Sensor 91. Zwischen Drossel 92 und Druckbegrenzungsventil 84 ist eine Verzweigung 95 angeordnet, wobei ein abzweigender Zweig unmittelbar mit dem Ausgangsanschluss 93, ebenfalls für die Abgasbehandlungseinrichtung 1, verbunden ist. Der Steuerdruck des Steuerventils 94 wird über ein Wechselventil 96 vorgegeben, welches das Steuerventil 94 wechselseitig mit dem größeren Druck in einer der Leitungen 78, 79, also dem Regenerations-Steuerdruck und dem Entlüftungs-Steuerdruck, beaufschlagt. Somit übernehmen die Magnetventile 73, 74 neben der Beaufschlagung des Regenerationsventils 81 und des Entlastungsventils 47 zusätzlich eine Steuerung der Druckbeaufschlagung der Ausgangsanschlüsse 38, 93 für die Abgasbehandlungseinrichtung 1.
Für das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist für eine Versorgung der Betriebsbremskreise zwischen die Ausgangsanschlüsse 33, 34 und die Zentralleitung 50 lediglich ein Überströmventil 97, 98 zwischengeschaltet, wobei eine Druckerfassung über die Sensoren 59, 60 erfolgen kann. Jeweils zwischen den Sensoren 59, 60 und den Überströmventilen 97, 98 angeordnete Verzweigungen 99, 100 führen jeweils über ein Rückschlagventil 101, 102 zu einem gemeinsamen Druckbegrenzungsventil 103, von dem die Leitung mit einer weiteren Verzweigung unter Zwischenschaltung jeweils eines Überströmventils 104, 105 unter Druckerfassung mittels Sensoren 106, 107 mit Ausgangsanschlüssen 35, 36 verbunden ist. Über die vorgenannten Verzweigungen kann gewährleistet werden, dass für einsetzende Druckbeaufschlagung zunächst die Ausgangsanschlüsse 33, 34 mit Druckluft versorgt werden, bis die den Betriebsbremskreisen zugeordneten Behälter gefüllt sind, und erst anschließend die Rückschlagventile 101, 102 und das Druckbegrenzungsventil 103 öffnen zur Druckluftversorgung der Ausgangsanschlüsse 35, 36. In einem Fahrzustand, für den entweder das Magnetventil 73 oder das Magnetventil 74 beaufschlagt ist, liegt eine Druckdifferenz am Wechselventil 96 vor, so dass das Steuerventil 94 in eine geöffnete Stellung überführt werden kann und eine Druckluftbeaufschlagung der Ausgangsanschlüsse 38, 93 möglich ist und damit ein Betrieb der Abgasbehandlungseinrichtung 1 möglich ist. Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel kommt lediglich mit zwei Magnetventilen 73, 74 aus.
In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Aufbau der Trocknereinheit sowie die Verbindung der Zentralleitung 50 mit den Ausgangsanschlüssen 33–36 und den zwischengeschalteten pneumatischen Elementen sowie die Ansteuerung über die Magnetventile 71, 73 und 74 dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel. Allerdings ist in der Leitung 76 die Verzweigung 89 gemäß 4 entfallen. Die Zentralleitung 50 verzweigt nach einem Druckbegrenzungsventil 126 in einer Verzweigung 123 auf zwei "Abgasstränge", in denen jeweils ein Steuerventil 124, 125 und ein Sensor 108, 109 einem Ausgangsanschluss 38, 93 vorgeschaltet ist. Der Steuerdruck der Steuerventile 124, 125 wird jeweils über ein Magnetventil 110, 111 bereitgestellt.
6 ist ohne einen Druckluftkreis für eine Luftfederanlage dargestellt, wobei diese problemlos entsprechend den vorangegangenen Figuren ergänzt werden kann. Abweichend zu den vorangegangenen Figuren werden das Entlastungsventil 47 oder Entlastungsventil und das Regenerationsventil 81 über das Magnetventil 73 gemeinsam über die Leitung 78 angesteuert, während die Leitung 79 des Magnetventils 74 ausschließlich der Beaufschlagung des Kompressors 42 mit einem Steuerdruck dient.
Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel dient das Magnetventil 74 mit der Steuerleitung 79 einer Ansteuerung des Kompressors 42, während das Magnetventil 73 mit der Leitung 78 dem Regenerationsventil 81 und dem Entlastungsventil 47 einen Steuerdruck zuführt. Abweichend zu 6 werden die Steuerleitungen 86, 87 für die den Betriebsbremskreisen I, II und Ausgangsanschlüssen 33, 34 zugeordneten Überströmventile 56, 57 (hier Sperrventile oder 2/2-Wegeventile) nicht von der Leitung 78 beaufschlagt, sondern über separate Magnetventile 112, 113. Die Beaufschlagung des Ausgangsanschlusses 35 unter Einsatz des Sensors 61, des Steuerventils, Sperrventils oder 2/2-Wegeventils 58 und des Druckbegrenzungsventils 64 entspricht der des Ausführungsbeispiels gemäß 6. Der Steuerdruck des Steuerventils 58 wird von dem Magnetventil 114 bereitgestellt, welches dem in 3 dargestellten Magnetventil 71 funktional entsprechen kann. Zwischen dem Steuerventil 58 und dem Druckbegrenzungsventil 64 ist eine Verzweigung 115 angeordnet, von der über ein weiteres Überströmventil 116 der Ausgangsanschluss 38 für die Abgasbehandlungseinrichtung 1 versorgt wird. Dem Ausgangsanschluss 38 ist eine weitere Verzweigung 117 vorgeordnet, von der über ein Rückschlagventil 118, ein Druckbegrenzungsventil 119, eine regelbare Drossel 120 und zwei Sensoren 121, 122 eine Druckluftversorgung des Ausgangsanschlusses 93, ebenfalls für die Abgasbehandlungseinrichtung 1, erfolgt. Die Sensoren 121, 122 erfassen einen Druck am Ausgangsanschluss 93, einen Mengenstrom und/oder einen Volumenstrom. Die Messwerte der Sensoren 121, 122 werden der Steuereinheit 68 zugeführt, die wiederum die regelbare Drossel 120 geeignet ansteuern oder regeln, um am Ausgangsanschluss die gewünschten pneumatischen Verhältnisse zu schaffen. Die einstellbare Drossel 120 kann die Funktion eines Proportionalventils übernehmen.
Die in 8 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß 7, wobei allerdings auf den Einsatz eines Druckbegrenzungsventils 119 verzichtet worden ist.

1: Abgasbehandlungseinrichtung
2: Luftversorgungsmodul
3: Zusatzstoff-Versorgungsmodul
4: Dosiermodul
5: Abgasleitung
6: Luftversorgungsleitung
7: Luftversorgungsventil
8: Druckminderer
9: Verzweigung
10: Ventilanordnung
11: Mischkammer
12: Venturidüse
13: Dosierventil
14: Dosierbehälter
15: Zusatzstoff-Pumpe
16: Filter
17: Dosierluftleitung
18: Druckluftleitung
19: Zusatzstoffleitung
20: Zusatzstoff-Versorgungsleitung
21: Zusatzstoff-Volumen
22: Luftvolumen
23: Trennkörper
24: Drucksensor
25: Drucksensor
26: Lufteinlassventil
27: Luftauslassventil
28: Belüftungsventil
29: Heizeinrichtung
30: Druckluftbereitstellungseinheit
31: Versorgungsleitung
32: Signalleitung
33: Ausgangsanschluss
34: Ausgangsanschluss
35: Ausgangsanschluss
36: Ausgangsanschluss
37: Ausgangsanschluss
38: Ausgangsanschluss
39: Brennkraftmaschine
40: Katalysator
41: Gehäuse
42: Kompressor
43: Eingangsanschluss
44: Eingangsleitung
45: Lufttrockner
46: Verzweigung
47: Entlastungsventil
48: Belüftung
49: Rückschlagventil
50: Zentralleitung
51: Strang
52: Strang
53: Strang
54: Strang
55: Strang
56: Überströmventil
57: Überströmventil
58: Überströmventil
59: Sensor
60: Sensor
61: Sensor
62: Druckbegrenzungsventil
63: Überströmventil
64: Druckbegrenzungsventil
65: Sensor
66: Überströmventil
67: Sensor
68: Steuereinheit
69: Signalleitung
70: Magnetventil
71: Magnetventil
72: Magnetventil
73: Magnetventil
74: Magnetventil
75: Leitung
76: Leitung
77: Leitung
78: Leitung
79: Leitung
80: Entlüftungsleitung
81: Regenerationsventil
82: Drossel
83: Umgehungsleitung
84: Druckbegrenzungsventil
85: Rückschlagventil
86: Steuerleitung
87: Steuerleitung
88: Verzweigung
89: Verzweigung
90: Verzweigung
91: Sensor
92: Drossel
93: Ausgangsanschluss
94: Steuerventil
95: Verzweigung
96: Wechselventil
97: Überströmventil
98: Überströmventil
99: Verzweigung
100: Verzweigung
101: Rückschlagventil
102: Rückschlagventil
103: Druckbegrenzungsventil
104: Überströmventil
105: Überströmventil
106: Sensor
107: Sensor
108: Sensor
109: Sensor
110: Magnetventil
111: Magnetventil
112: Magnetventil
113: Magnetventil
114: Magnetventil
115: Verzweigung
116: Überströmventil
117: Verzweigung
118: Rückschlagventil
119: Druckbegrenzungsventil
120: regelbare Drossel
121: Sensor
122: Sensor
123: Verzweigung
124: Steuerventil
125: Steuerventil
126: Druckbegrenzungsventil

Claims

Druckluftbereitstellungseinheit (30) für eine einen Kompressor (42) aufweisenden Druckluftbeschaffungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Lufttrockner (45), einem Mehrkreisschutzventil und einer elektrischen Steuereinheit (68), die eine gemeinsame Baueinheit bilden, wobei innerhalb der gemeinsamen Baueinheit einzelnen Verbraucherkreisen zugeordnete pneumatische Ventile, insbesondere Magnetventile (70–74; 110; 111; 112; 113; 114), Überströmventile (56, 57, 58; 63; 66; 97; 98), Druckbegrenzungsventile (62; 64; 84; 103; 119), Schaltventile und/oder Rückschlagventile (49; 85; 101; 102; 118) und dgl., vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Ausgangsanschluss (38; 93) vorgesehen ist, der mit einer Abgasbehandlungseinrichtung (1) verbunden oder verbindbar ist, und b) stromaufwärts des Ausgangsanschlusses (38; 93) pneumatische Bauelemente angeordnet sind, über die ein Druck, ein Massenstrom und/oder ein Volumenstrom für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) veränderbar ist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Ausgangsanschlusses (38; 93) für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) ein pneumatisches Ventil (Magnetventil 71 in 4; Druckbegrenzungsventil 103 in 5; Überströmventil 116, Druckbegrenzungsventil 64 in 7 und 8) vorgesehen ist, welches zusätzlich zu dem Ausgangsanschluss (38) für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) für den pneumatischen Zustand in einem weiteren Verbraucherkreis zuständig ist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausgangsanschlüsse (38, 93) vorgesehen sind, die mit unterschiedlichen Elementen der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) verbunden sind und denen unterschiedliche pneumatische Bauelemente (Drossel 92 in 4 und 5; Steuerventile (124, 125) in 6; Druckbegrenzungsventil 119 sowie regelbare Drossel 120 in 7) stromaufwärts vorgeschaltet sind, so dass diese mit den unterschiedlichen Elementen der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) jeweils mit unterschiedlicher pneumatischer Beaufschlagung verbindbar sind.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Abgasbehandlungseinrichtung (1) zugeordneten pneumatischen Bauelemente einen Strang bilden, der von einer zentralen Versorgungsleitung (Zentralleitung 50) abzweigt.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Strang für einen Verbraucher eine Verzweigung (89; 115) vorgesehen ist, in dem ein Strang zu dem mindestens einen Ausgangsanschluss (38, 93) für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) mit der Abgasbehandlungseinrichtung (1) zugeordneten pneumatischen Bauelementen abzweigt.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (96), welches stromaufwärts des Ausgangsanschlusses (38, 93) für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) angeordnet ist, wechselseitig von zwei Magnetventilen (73, 74) angesteuert wird, die zusätzlich zuständig sind zur Steuerung eines Entlastungsventils (47) sowie eines Regenerationsventils (81).
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des mit der Abgasbehandlungseinrichtung (1) verbundenen Ausgangsanschlusses (38) ein Strang vorgesehen ist, der – ein für die Abgasbehandlungseinrichtung zuständiges Magnetventil (70), – ein für die Abgasbehandlungseinrichtung zuständiges Rückschlagventil (85) sowie – ein für die Abgasbehandlungseinrichtung zuständiges Druckbegrenzungsventil (64) aufweist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des mit der Abgasbehandlungseinrichtung (1) verbundenen Ausgangsanschlusses (38, 93) ein Strang vorgesehen ist, der mindestens einen Sensor (91; 108, 109; 121, 122) zur Erfassung eines Drucks und/oder eines Strömungswerts aufweist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des mit der Abgasbehandlungseinrichtung (1) verbun denen Ausgangsanschlusses (93) ein Strang vorgesehen ist, der mindestens einen Sensor (121, 122) zur Erfassung eines Drucks und/oder eines Strömungswerts sowie eine in Abhängigkeit von dem Messsignal des mindestens einen Sensors (121, 122) geregelte Drossel (120) aufweist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Verzweigungsstelle ein einem Verbraucher zugeordneter Strang sowie der der Abgasbehandlungseinrichtung zugeordnete Strang abzweigen und in dem der Abgasbehandlungseinrichtung zugeordneten Strang ein Sperrventil angeordnet ist.
Druckluftbereitstellungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem der Abgasbehandlungseinrichtung (1) zugeordneten Strang eine nicht veränderliche Drossel (92) angeordnet ist.
Druckluftbereitstellungseinheit (30) für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (41) und einem Drucklufteingang (43) des Gehäuses (41), der über in dem Gehäuse (41) angeordnete pneumatische Elemente mit zumindest einem Ausgangsanschluss (33; 34; 35; 36; 37) des Gehäuses (41) für einen Verbraucherkreis verbunden ist, wobei über die pneumatischen Elemente die pneumatischen Verhältnisse an dem Ausgangsanschluss (33; 34; 35; 36; 37) des Gehäuses (41) für den Verbraucherkreis veränderbar sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (41) zumindest einen Ausgangsanschluss (38, 93) für eine Abgasbehandlungseinrichtung (1) aufweist, wobei zwischen Eingangsanschluss (43) und Ausgangsanschluss (38, 93) für die Abgasbehandlungseinrichtung (1) pneumatische Elemente zwischengeschaltet sind, über die die pneumatischen Verhältnisse an dem zumindest einen Ausgangsanschluss (38, 93) für eine Abgasbehandlungseinrichtung (1) beeinflussbar sind.