DE102007026249B4 - Control method for a motor vehicle compressed air system and vehicle compressed air system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Druckluftsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug mittels einer Antriebsmaschine antreibbar ist und das Druckluftsystem wenigstens einen Druckluftkreis der mit auf einen Überdruck verdichteter Druckluft bis zu einem vorgegebenen maximalen Luftdruck befüllbar ist und wenigstens einen Druckluftverbraucher aufweist und einen mittels der Antriebsmaschine antreibbaren Kompressor zum wenigstens mittelbaren Speisen von Druckluft in den Druckluftkreis umfasst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckbehälter im Druckluftsystem vorgesehen ist, der durch Einspeisen von Druckluft mittels dem Kompressor auf einen Luftdruck oberhalb des maximalen Luftdrucks in dem wenigstens einen Druckluftkreis befüllt wird, und die Befüllung im Betrieb des Kraftfahrzeugs wenigstens auch durch Antreiben des Kompressors mittels der Antriebsmaschine und Einspeisen von verdichteter Luft aus dem Kompressor erfolgt, wenn die Antriebsmaschine im Schleppbetrieb arbeitet, in welchem Antriebsleistung von den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs auf die Antriebsmaschine übertragen wird, und/oder der Hochdruckbehälter durch Antreiben des Kompressors unter Umgehung der Antriebsmaschine durch Einleiten von Antriebsleistung von den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, wenn dieses ohne Antrieb durch die Antriebsmaschine rollt, und Einspeisen von verdichteter Luft aus dem Kompressor befüllt wird, und der wenigstens einen ...The invention relates to a method for controlling a compressed air system of a motor vehicle, wherein the motor vehicle is drivable by means of a prime mover and the compressed air system at least one compressed air circuit can be filled with compressed air to a compressed air pressure up to a predetermined maximum air pressure and at least one compressed air consumer and has one by means of Drive machine drivable compressor for at least indirectly feeding compressed air into the compressed air circuit comprises. The invention is characterized in that a high pressure container is provided in the compressed air system, which is filled by supplying compressed air by the compressor to an air pressure above the maximum air pressure in the at least one compressed air circuit, and the filling during operation of the motor vehicle at least by driving the compressor by means of the prime mover and supplying compressed air from the compressor when the prime mover is operating in a towing mode in which power is transmitted from the drive wheels of the motor vehicle to the prime mover, and / or the high pressure container by driving the compressor bypassing the prime mover by introducing Driving power from the drive wheels of the motor vehicle, when it rolls without drive through the prime mover, and feeding compressed air from the compressor is filled, and the at least one ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Druckluftsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs, und ein Kraftfahrzeugdruckluftsystem.The The invention relates to a method for controlling a compressed air system a motor vehicle, in particular a road vehicle, and a motor vehicle compressed air system.
In Kraftfahrzeugdruckluftsystemen wird Druckluft für verschiedene Aggregate des Kraftfahrzeugs bereitgehalten. Diese Aggregate sind in der Regel in voneinander getrennte Druckluftkreise eingebunden, wobei diese Druckluftkreise aufgrund des Druckluftverbrauchs durch die Aggregate und von Leckagen von Zeit zu Zeit mit Druckluft nachgespeist werden müssen. Beispielsweise ist für die Bremsen eines Nutzfahrzeugs im Straßenverkehr Druckluft erforderlich, welche aufgrund der Sicherheitsrelevanz des Bremssystems mit hoher Sicherheit mit einem ausreichenden Luftdruck und in ausreichender Menge zur Verfügung stehen muss.In Automotive compressed air systems will be compressed air for various units of the Motor vehicle kept. These aggregates are usually involved in separate compressed air circuits, these Compressed air circuits due to compressed air consumption by the units and leakages from time to time with compressed air have to. For example, for the brakes of a commercial vehicle in traffic compressed air required which due to the safety relevance of the brake system with high Safety with sufficient air pressure and in sufficient Quantity available must stand.
Herkömmlich wird der Luftdruck in dem einen Druckluftkreis oder den mehreren Druckluftkreisen eines Kraftfahrzeugdruckluftsystems überwacht, und bei Abfall des Druckes unter einen vorgegebenen Grenzwert wird der entsprechende Druckluftkreis mit Druckluft, die durch Verdichtung mittels einem von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetriebenen Kompressor erzeugt wird, aufgefüllt. Beispielsweise beträgt das maximale Druckniveau in dem Druckluftkreis, der Druckluft für die Fahrzeugbremsen zur Verfügung stellt, 12,5 bar, und ein Auffüllen findet immer statt, wenn ein Mindestdruckwert von 10,5 bar im Druckluftkreis erreicht oder unterschritten wird.Conventionally the air pressure in the one compressed air circuit or the several compressed air circuits of a Vehicle compressed air system monitors, and when the pressure drops below a predetermined limit the appropriate compressed air circuit with compressed air, by compression by means of a driven by the drive motor of the motor vehicle Compressor is generated, filled up. For example, is the maximum pressure level in the compressed air circuit, the compressed air for the vehicle brakes to disposal represents 12.5 bar, and finds a padding always takes place when a minimum pressure of 10.5 bar in the compressed air circuit is reached or fallen below.
Der Begriff Druckluftkreis ist vorliegend allgemein zu verstehen und beschreibt jegliches System, in der Regel mit einer Vielzahl von Druckluftleitungen, in welches wenigstens ein Druckluftverbraucher eingebunden ist.Of the Term compressed air circuit is to be understood in the present general and describes any system, usually with a variety of Compressed air lines, in which at least one compressed air consumer is involved.
Um Feuchtigkeit, welche zu einer Korrosion, Vereisung oder Ähnlichem führen kann, in den Druckluftsystemen von Kraftfahrzeugen zu verhindern, wird ein Lufttrockner vorgesehen, durch welchen die Luft geleitet wird, bevor sie in den wenigstens einen Druckluftkreis eingespeist wird. Der Lufttrockner nimmt dabei in der Luft enthaltene Feuchtigkeit auf. Aufgrund des zunehmenden Feuchtigkeitsgehalts im Lufttrockner muss der Lufttrockner selbst von Zeit zu Zeit getrocknet werden beziehungsweise muss die Feuchtigkeit aus dem Lufttrockner abgeleitet werden. Diesen Vorgang nennt man Regeneration. Dies geschieht herkömmlich dadurch, dass im Druckluftsystem ein Regenerationsbehälter vorgesehen ist, der bei jedem Start des Kompressors mit durch den Lufttrockner geleiteter und somit trockener Luft bis auf einen maximalen Druckwert aufgefüllt wird, welcher dem maximalen Druckwert in dem wenigstens einen Druckluftkreis entspricht.Around Moisture resulting in corrosion, icing or the like to lead can be to prevent in the compressed air systems of motor vehicles an air dryer is provided through which the air is passed, before it is fed into the at least one compressed air circuit. The air dryer absorbs moisture contained in the air on. Due to the increasing moisture content in the air dryer The air dryer itself must be dried from time to time or the moisture must be removed from the air dryer become. This process is called regeneration. This is done conventionally by that in the compressed air system, a regeneration tank is provided, the at every start of the compressor with air dryer and thus dry air is filled up to a maximum pressure value, which is the maximum pressure value in the at least one compressed air circuit equivalent.
Jedesmal nach dem Abschalten des Kompressors wird die trockene Luft aus dem Regenerationsbehälter durch den Lufttrockner geleitet und in die Umgebung abgegeben, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt im Lufttrockner reduziert wird.every time after switching off the compressor, the dry air is released from the regeneration container passed through the air dryer and discharged into the environment, thereby the moisture content in the air dryer is reduced.
Aufgrund dessen, dass der Kompressor unabhängig von anderen Randbedingungen immer dann aktiviert wird und von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs zumindest mittelbar angetrieben wird, wenn ein bestimmter Mindestdruckwert in einem Druckluftkreis erreicht oder unterschritten wird, ergeben sich Fahrsituationen, in denen der Antriebsmotor aufgrund der Topographie, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt, ohnehin stark belastet ist und nun zusätzlich den Kompressor antreiben muss, wobei die Antriebsleistung für den Kompressor dann nicht mehr für den Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Es kann somit zu einem unerwünschten Geschwindigkeitsabfall des Kraftfahrzeugs kommen, insbesondere, wenn dieses eine Steigung hinauffährt. Das Betreiben eines Kompressors zu ungünstigen Zeitpunkten wirkt sich zudem negativ auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs aus.by virtue of that the compressor is independent of other boundary conditions is always activated and from the drive motor of the motor vehicle at least indirectly driven when a certain minimum pressure value in a compressed air circuit is reached or fallen below result driving situations in which the drive motor due to the topography, on which the vehicle is currently driving, heavily loaded anyway is and now additionally the compressor must drive, with the drive power for the compressor then not for anymore the drive of the vehicle is available. It can thus too an undesirable Speed drop of the motor vehicle come, in particular, when it goes up a slope. Operating a compressor too unfavorable Times also has a negative effect on fuel consumption of the vehicle.
Das
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Druckluftsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs, und ein Druckluftsystem für ein solches Fahrzeug anzugeben, bei welchem der Antrieb des Kompressors zur Speisung von einem oder mehreren Druckluftkreisen hinsichtlich der Fahrtsituation günstiger und insbesondere kraftstoffsparender erfolgt.Of the The present invention is based on the object, a method for controlling a compressed air system of a motor vehicle, in particular a road vehicle, and a compressed air system for a specify such vehicle, in which the drive of the compressor for supplying one or more compressed air circuits with regard to the driving situation cheaper and in particular fuel-efficient.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeugdruckluftsystem mit den Merkmalen von Anspruch 14 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Gestaltungen der Erfindung angegeben.The inventive task is achieved by a method having the features of claim 1 and Automotive compressed air system with the features of claim 14 solved. In the dependent claims advantageous and particularly useful embodiments of the invention specified.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Druckluft für den wenigstens einen Druckluftkreis wesentlich kraftstoffsparender als bisher gewonnen werden, indem nämlich ein Druckluftspeicher in Form eines Hochdruckbehälters im Druckluftsystem vorgesehen ist, aus welchem der wenigstens eine Druckluftkreis nachgespeist wird, wenn es aufgrund eines Absinkens des Luftdrucks in dem wenigstens einen Druckluftkreis erforderlich ist.According to the inventive method can the compressed air for the at least one compressed air circuit much more fuel efficient than previously obtained, namely a compressed air storage in the form of a high-pressure container is provided in the compressed air system, from which the at least one Compressed air circuit is fed when it is due to a sinking the air pressure in the at least one compressed air circuit required is.
Wenn die Druckluft aus dem Hochdruckbehälter auch zum Aufladen eines zusätzlich vorgesehenen Regenerationsbehälters verwendet wird oder wenn der Hochdruckbehälter selbst als Regenerationsbehälter verwendet wird, das heißt seine Druckluft zur Regeneration eines im Druckluftsystem vorgesehenen Lufttrockners verwendet wird, ist es nicht mehr notwendig, bei jedem Zuschalten des Kompressors zunächst den Regenerationsbehälter aufzuladen, so dass die Zeitspanne beziehungsweise die Antriebsleistung für den Kompressor, die herkömmlich nach jedem Zuschalten des Kompressors zum Aufladen des Regenerationsbehälters erforderlich war, erheblich verkürzt oder sogar vollständig vermieden. Das Auffüllen des Hochdruckbehälters mittels verdichteter Luft aus dem Kompressor, die vorteilhaft zunächst durch einen Lufttrockner geleitet wird, erfolgt nämlich immer dann, wenn „kostenlos" Antriebsenergie für den Kompressor zur Vertilgung steht. Dies ist dann der Fall, wenn die Antriebsmaschine im Schleppbetrieb arbeitet, das heißt von den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs angetrieben wird, weil das Kraftfahrzeug rollt, insbesondere eine Steigung hinabrollt (auch Schubbetrieb genannt). Alternativ ist es auch möglich, die Antriebsleistung von den Antriebsrädern beim Rollen des Kraftfahrzeugs, ohne dass dieses aktiv von der Antriebsmaschine angetrieben wird, unter Umgehung der Antriebsmaschine dem Kompressor zuzuführen, um das Betreiben der Antriebsmaschine im Schleppbetrieb zu vermeiden und somit mehr Antriebsenergie zum Betreiben des Kompressors zur Verfügung zu haben. Das Auffüllen des Hochdruckbehälters bei rollendem Fahrzeug beziehungsweise, wenn die Antriebsmaschine im Schleppbetrieb arbeitet, kann – je nach Länge dieses Betriebszustands – bis zu einem Luftdruck in dem Hochdruckbehälter erfolgen, der oberhalb des maximalen Luftdruckes in dem wenigstens einen Druckluftkreis liegt.If the compressed air from the high pressure vessel also for charging a additionally provided regeneration tank used or when the high-pressure vessel itself used as a regeneration tank will, that is his compressed air for the regeneration of a provided in the compressed air system Air dryer is used, it is no longer necessary at each First connect the compressor the regeneration tank recharge, so that the time span or the drive power for the Compressor, the conventional was required to charge the regeneration tank each time the compressor was switched on, considerably shortened or even completely avoided. The padding of the high-pressure container by means of compressed air from the compressor, the advantageous first through an air dryer is passed, namely, always when "free" drive energy for the Compressor for extinction stands. This is the case when the prime mover operates in towing mode, that is from the drive wheels of the Motor vehicle is driven because the motor vehicle rolls, in particular a slope rolls down (also called pushing operation). alternative it is also possible the drive power of the drive wheels when rolling the motor vehicle, without that this is actively driven by the prime mover, under To bypass the prime mover to the compressor feed to avoid the operation of the prime mover in towing operation and thus more drive energy for operating the compressor for disposal to have. The padding of the high-pressure container when the vehicle is rolling or when the prime mover is in Tow operation works, can - ever by length this operating state - until to an air pressure in the high-pressure vessel, which is above the maximum air pressure in the at least one compressed air circuit lies.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Befüllung des Hochdruckbehälters ausschließlich dann, wenn – wie oben beschrieben – kostenlos Antriebsenergie für den Kompressor zur Verfügung steht, nämlich im Schleppbetrieb der Antriebsmaschine und/oder bei rollendem Fahrzeug.According to the method of the invention takes place the filling of the high-pressure container exclusively then, if - how described above - for free Drive energy for the compressor available stands, namely in towing mode of the prime mover and / or when the vehicle is rolling.
Wenn zu Beginn oder während des Schleppbetriebs der Antriebsmaschine oder des Rollens des Fahrzeugs der Luftdruck in dem wenigstens einen Druckluftkreis oder in einem oder mehreren einer Vielzahl von Druckluftkreisen unter den vorgegebenen maximalen Luftdruck abgesunken ist, kann gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass zunächst dieser Druckluftkreis mittels dem Kompressor mit Druckluft aufgefüllt wird und erst, wenn wieder der maximale Luftdruck in dem Druckluftkreis erreicht ist, der Hochdruckbehälter nachgeladen wird. Alternativ kann das Verfahren derart gestaltet sein, dass das vorrangige Nachspeisen des Druckluftkreises erst dann erfolgt, wenn der Luftdruck in diesem Druckluftkreis unter einen vorgegebenen minimalen Luftdruck abgesunken ist.If at the beginning or during the towing operation of the prime mover or the rolling of the vehicle the air pressure in the at least one compressed air circuit or in one or more of a plurality of compressed air circuits among the predetermined ones maximum air pressure has dropped, according to one embodiment the method according to the invention be provided that first this compressed air circuit is filled with compressed air by means of the compressor and only when the maximum air pressure in the compressed air circuit is reached, the high pressure vessel is reloaded. Alternatively, the method may be designed be that the priority desserts the air circuit only then takes place when the air pressure in this compressed air circuit below a predetermined minimum air pressure has dropped.
Das Nachspeisen von Druckluft aus dem Hochdruckbehälter in einen Druckluftkreis kann gemäß einer Ausführungsform erst dann erfolgen, wenn der Luftdruck in diesem Druckluftkreis unter einen vorgegebenen minimalen Luftdruck abgesunken ist. Alternativ kann immer dann ein Nachspeisen in den Druckluftkreis aus dem Hochdruckbehälter erfolgen, wenn der Luftdruck im Druckluftkreis unter dem vorgegebenen maximalen Luftdruck liegt.The Desserts of compressed air from the high pressure vessel in a compressed air circuit can according to a embodiment only take place when the air pressure in this compressed air circuit has fallen below a predetermined minimum air pressure. alternative can always be a desserts in the compressed air circuit from the high-pressure tank, when the air pressure in the compressed air circuit is below the specified maximum Air pressure is.
Der Hochdruckbehälter kann mit getrockneter Druckluft befüllt werden, nämlich dann, wenn die mittels dem Kompressor verdichtete Luft zunächst durch einen Lufttrockner geleitet wird, bevor sie in den Hochdruckbehälter eingespeist wird. Alternativ kann der Hochdruckbehälter auch mit nicht getrockneter Luft beziehungsweise mit ungetrockneter Umgebungsluft, die mittels dem Kompressor verdichtet wird, befüllt werden. Dann sollte jedoch ein Nachspeisen des wenigstens einen Druckluftkreises aus dem Hochdruckbehälter über einen Lufttrockner erfolgen, um das Einbringen von feuchter Luft in den Druckluftkreis zu vermeiden.Of the High pressure vessel can be filled with dried compressed air, namely, then when compressed by the compressor air first through an air dryer is passed before being fed into the high pressure vessel becomes. Alternatively, the high-pressure vessel with non-dried Air or with undried ambient air by means of the compressor is compressed to be filled. Then, however, should a desserts the at least one compressed air circuit from the high pressure vessel via a Air dryer done to the introduction of moist air in the compressed air circuit to avoid.
Es kann nicht nur ein einziger Hochdruckbehälter vorgesehen sein, sondern auch eine Vielzahl von Hochdruckbehältern, die insbesondere kaskadenförmig miteinander verschaltet sind. Beispielsweise können die Hochdruckbehälter bis auf relativ zueinander verschiedene maximale Luftdrücke mit Druckluft befüllt werden, wenn die Antriebsmaschine im Schleppbetrieb arbeitet und/oder das Fahrzeug rollt. Bei einer Vielzahl von Hochdruckbehältern kann gemäß einer ersten Ausführungsform jeder Hochdruckbehälter mit durch den Kompressor verdichteter, aus der Umgebung angesaugter Luft befüllt werden. Alternativ wird bei einem Hochdruckbehälter, der ein höheres maximales Druckniveau als ein anderer Hochdruckbehälter aufweist, dieser Hochdruckbehälter mit Druckluft aus dem anderen Hochdruckbehälter befüllt, wobei die Druckluft mittels dem Kompressor zusätzlich verdichtet wird, um das relativ höhere Druckniveau zu erreichen. In diesem Fall muss der Kompressor eine nicht so hohe Druckdifferenz beherrschen. Insbesondere kann die Druckdifferenz und/oder das Druckverhältnis die zwischen der Saugseite und der Druckseite des Kompressors anliegt, konstant gehalten werden, obwohl die verschiedenen Hochdruckbehälter auf verschiedene maximale Drücke befüllt werden.It can be provided not only a single high-pressure vessel, but also a plurality of high-pressure vessels, which are in particular cascade-interconnected. For example, the high-pressure vessels can be filled to relatively different maximum air pressures with compressed air when the engine is working in towing mode and / or the vehicle is rolling. In a plurality of high-pressure vessels, according to a first embodiment, each high-pressure vessel may be filled with compressed air sucked from the surroundings by the compressor. Alternatively, in the case of a high-pressure container, which has a higher maximum pressure level than another high pressure container, this high pressure container filled with compressed air from the other high pressure vessel, the compressed air is additionally compressed by means of the compressor to achieve the relatively higher pressure level. In this case, the compressor must master a not so high pressure difference. In particular, the pressure difference and / or the pressure ratio applied between the suction side and the pressure side of the compressor can be kept constant, although the different high-pressure vessels are filled to different maximum pressures.
Um bei rollendem Fahrzeug beziehungsweise im Schleppbetrieb der Antriebsmaschine ein zusätzliches Bremsmoment, mittels welchem das Fahrzeug abgebremst wird, zu erzeugen, kann gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass auch dann, wenn im Hochdruckbehälter der Maximaldruckwert erreicht worden ist, das Einspeisen von Druckluft mittels dem Kompressor in den Hochdruckbehälter fortgesetzt wird, um ein gewünschtes Bremsmoment durch Antreiben des Kompressors zu erzeugen, und ein unzulässiger Druckanstieg im Hochdruckbehälter dadurch verhindert wird, dass Druckluft aus dem Hochdruckbehälter an die Umgebung abgelassen wird. Das Ablassen von Druckluft aus dem Hochdruckbehälter kann durch ein Überdruckventil unmittelbar im Hochdruckbehälter oder in Verbindung zu diesem oder auch an einer anderen Stelle zwischen dem Kompressor und dem Hochdruckbehälter erfolgen.Around in rolling vehicle or in towing the engine an additional Braking torque by means of which the vehicle is braked to produce can according to a embodiment the method according to the invention be provided that even if in the high pressure vessel of the Maximum pressure value has been reached, the feeding of compressed air continued by the compressor in the high-pressure vessel to a desired To generate braking torque by driving the compressor, and a unacceptable Pressure increase in the high-pressure vessel This prevents compressed air from the high pressure vessel the environment is drained. The discharge of compressed air from the High pressure vessel can through a pressure relief valve immediately in the high pressure vessel or in connection with this or elsewhere take the compressor and the high pressure vessel.
Das Nachspeisen von Druckluft aus dem Hochdruckbehälter in den wenigstens einen Druckluftkreis kann in Abhängigkeit des Luftdruckes im Hochdruckbehälter erfolgen. Insbesondere, wenn der Luftdruck im Hochdruckbehälter unterhalb eines vorgegebenen Schaltdruckwertes liegt, wobei der Schaltdruckwert insbesondere dem vorgegebenen maximalen Luftdruck des Druckluftkreises entspricht oder um eine vorgegebene Differenz darüber liegt, wird der Druckluftkreis zunächst durch Antreiben des Kompressors und Einspeisen von verdichteter Luft aus dem Kompressor befüllt, entweder bis zu dem vorgegebenen maximalen Luftdruck des Druckluftkreises oder einen darunter liegenden Zwischendruckwert, und erst dann wird, wenn noch „kostenlose" Antriebsenergie im Schleppbetrieb der Antriebsmaschine beziehungsweise beim Rollen des Fahrzeugs zur Verfügung steht, der Kompressor Weiterbetrieben, um den Hochdruckbehälter aufzufüllen.The Desserts of compressed air from the high pressure vessel in the at least one Compressed air circuit can be dependent the air pressure in the high pressure vessel respectively. In particular, if the air pressure in the high pressure tank below a predetermined switching pressure value, wherein the switching pressure value in particular the predetermined maximum air pressure of the compressed air circuit is equal to or greater than a predetermined difference above the compressed air circuit first by driving the compressor and injecting compressed Air from the compressor filled, either up to the specified maximum air pressure of the compressed air circuit or an underlying intermediate pressure value, and only then, if still "free" drive energy in tow mode of the prime mover or while rolling of the vehicle available The compressor continues to fill up the high-pressure vessel.
Besonders vorteilhaft wird bei einem Luftbedarf in dem wenigstens einen Druckluftkreis dieser Druckluftkreis ausschließlich mit Druckluft aus dem Hochdruckbehälter nachgespeist, solange der Luftdruck im Hochdruckbehälter oberhalb des Luftdrucks in dem Druckluftkreis liegt, und in dem Druckluftkreis ein Luftdruck von weniger als der vorgegebene maximale Luftdruck herrscht.Especially is advantageous in an air requirement in the at least one compressed air circuit this compressed air circuit exclusively fed with compressed air from the high-pressure vessel, as long as the air pressure in the high-pressure vessel is above the air pressure in the compressed air circuit, and in the Compressed air circuit an air pressure of less than the specified maximum Air pressure prevails.
Wenn ein Regenerationsbehälter vorgesehen ist, so kann dieser außerhalb des Druckluftkreises oder der Druckluftkreise angeordnet sein oder innerhalb von einem der Druckluftkreise. Beispielsweise sind die Druckluftkreise mit einem Schutzventil verbunden, über welches sie mit Druckluft befüllt werden, und welches verhindert, dass, wenn eine Leckage in einem der Druckluftkreise auftritt, auch die anderen Druckluftkreise ungewollt entleert werden. Bei vier vorgesehenen Druckluftkreisen wird ein solches Schutzventil auch als Vierkreisschutzventil bezeichnet.If a regeneration tank is provided, this can outside the compressed air circuit or the compressed air circuits or within one the compressed air circuits. For example, the compressed air circuits with connected to a protective valve, over which she fills with compressed air be, and which prevents, if a leak in one the compressed air circuits occurs, the other compressed air circuits unintentionally be emptied. For four intended compressed air circuits is a Such protection valve also referred to as a four-circuit protection valve.
Wenn vorliegend der Begriff Regenerationsbehälter verwendet wird, so bedingt dies nicht zwingend einen einzigen Behälter. Vielmehr kann ein Regenerationsbehälter auch in Form eines Regenerationsdruckluftkreises oder Regenerationsdruckluftsystems vorgesehen sein.If in the present case, the term regeneration tank is used so conditional this is not necessarily a single container. Rather, a regeneration tank can also in the form of a regeneration compressed air circuit or regeneration compressed air system be provided.
Der Lufttrockner, der Regenerationsbehälter und/oder der Hochdruckbehälter können beispielsweise in Strömungsrichtung der Druckluft vom Kompressor zu dem wenigstens einen Druckluftkreis gesehen vor dem Schutzventil angeordnet und derart in eine flexible Systemsteuerung eingebunden sein, dass sie wahlweise miteinander, über das Druckluftkreisschutzventil mit einem oder mehreren der Druckluftkreise und/oder mit dem Kompressor verbunden werden, um eine Steuerlogik beim Befüllen der Druckluftkreise, beim Trocknen der Luft und beim Befüllen und Entleeren des Regenerationsbehälters und/oder des Hochdruckbehälters zur Verfügung zu stellen, welche den Fahrzeugbetrieb und insbesondere die Topographie, auf welcher das Fahrzeug sich bewegt, optimal berücksichtigt.Of the Air dryer, the regeneration tank and / or the high-pressure tank, for example in the flow direction the compressed air from the compressor to the at least one compressed air circuit Seen before the protective valve and so in a flexible Be integrated system control that they either with each other, via the Compressed air circuit protection valve with one or more of the compressed air circuits and / or connected to the compressor to provide control logic when filling the Compressed air circuits, when drying the air and when filling and Emptying the regeneration tank and / or of the high-pressure container to disposal to provide the vehicle operation and in particular the topography, on which the vehicle is moving, optimally taken into account.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugdruckluftsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass, ein Hochdruckbehälter zur Speicherung von Druckluft vorgesehen ist, der mit dem wenigstens einen Druckluftkreis verbunden ist, um Druckluft aus dem Hochdruckbehälter in den Druckluftkreis zu speisen. Der Hochdruckbehälter ist mittels dem Kompressor mit Druckluft bis auf einen maximal Druckwert befüllbar, der Oberhalb eines maximal zulässigen Druckwertes in den wenigstens ein Druckluftkreis liegt.The Automotive compressed air system according to the invention is characterized in that, a high pressure container for Storage of compressed air is provided, with the at least a compressed air circuit is connected to compressed air from the high pressure vessel in to feed the compressed air circuit. The high-pressure vessel is by means of the compressor filled with compressed air to a maximum pressure value, the Above a maximum allowable Pressure value in the at least one compressed air circuit is located.
Die Druckluftkreise können beispielsweise über ein Schutzventil, insbesondere Vierkreisschutzventil, angesteuert werden, um sie wahlweise mit Druckluft zu befüllen und sie druckdicht voneinander zu trennen. In dem Kraftfahrzeugdruckluftsystem kann eine Systemsteuerung vorgesehen sein, welche derart eingerichtet bzw. programmiert ist, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie es vorliegend beschrieben wird, ausführt.The Compressed air circuits can for example about a protective valve, in particular four-circuit protection valve, activated to be filled with compressed air and they are pressure-tight from each other separate. In the automotive compressed air system, a system controller be provided, which is set up or programmed such that they are a method according to the invention, as described herein.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The Invention will be described below with reference to embodiments and the figures will be described by way of example.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der
Ferner
ist ein Kompressor
Optional
kann auch, wie in gestrichelter Linie angedeutet, ein Ölabscheider
In
den
In
beiden Fällen
ist der Lufttrockner
Der
Druckluftkreis K1 kann beispielsweise ein erster Druckluftkreis
einer Betriebsbremse sein, der Druckluftkreis K2 jener einer Feststellbremse,
der Druckluftkreis
Mit
Bezug auf die
In
der
Aufgrund
des geringen oder nicht vorhandenen Überdrucks im Hochdruckbehälter
In
der
Wenn
der Druck im Hochdruckbehälter
Der vorgegebene Mindestdruckwert in den Druckluftkreisen K1–K4, bei welchem oder unterhalb von welchem die Druckluftkreise K1–K4 nachgefüllt werden, kann konstant sein oder in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs variabel vorgegeben werden. Letzteres kann beispielsweise die Berücksichtigung der Topographie umfassen, auf welcher sich das Fahrzeug zur Zeit bewegt, oder andere Parameter, wie Temperaturen im Druckluftsystem, im Kraftfahrzeugantriebsstrang, beispielsweise des Kühlwassers, oder der Umgebung. Schließlich kann auch der augenblickliche Betrieb bestimmter Luftverbraucher berücksichtigt werden.Of the specified minimum pressure value in the compressed air circuits K1-K4, at which or below which the compressed air circuits K1-K4 are refilled, can be constant or dependent be set variably by operating conditions of the motor vehicle. The latter can, for example, the consideration of the topography include, on which the vehicle is currently moving, or others Parameters, such as temperatures in the compressed air system, in the motor vehicle drive train, for example, the cooling water, or the environment. Finally, can also takes into account the current operation of certain air consumers become.
Den
Betriebszuständen
in den
Aufgrund
des Betriebs des Kompressors
In
der
In
der
Bei
dem in der
Bei
dem in der
Ein
solches Trocknen des Lufttrockners
In
der
In
der
Eine
Regeneration des Lufttrockners
In
der
Wenn bei der zweitgenannten Entscheidung der Druck oberhalb des genannten Grenzdruckwertes liegt, wird der Druckluftkreis K1–K4 oder mehrere oder alle Druckluftkreise K1–K4 aus dem Hochdruckbehälter mit Druckluft befüllt. Wenn der Druck unterhalb des vorgegebenen Grenzdruckwertes liegt, werden der oder die Druckluftkreise K1–K4 entsprechend mit verdichteter Luft aus dem Kompressor befüllt.If in the second mentioned decision, the pressure above said Limit pressure value, the compressed air circuit K1-K4 or several or all compressed air circuits K1-K4 from the high pressure vessel with Compressed air filled. If the pressure is below the preset limit pressure value, the compressed air circuits K1-K4 are correspondingly more compacted Air from the compressor filled.
Wenn zwar kein Luftbedarf in den Druckluftkreisen K1–K4 vorhanden ist, jedoch überschüssige Antriebsenergie vorhanden ist, wird geprüft, ob der Maximaldruck in dem Hochdruckbehälter bereits erreicht ist. Wenn keine überschüssige Antriebsenergie vorhanden ist, findet keine Luftförderung statt.If Although there is no air requirement in the compressed air circuits K1-K4, there is excess drive energy is present, it is checked whether the maximum pressure in the high-pressure vessel has already been reached. If there is no excess drive energy available is, finds no air promotion instead of.
Wenn
der zulässige
Maximaldruck in dem Hochdruckbehälter
erreicht ist, findet entweder keine Luftförderung statt, oder, falls
ein Überdruckventil oder
eine andere gleichwirkende Maßnahme
im Hochdruckbehälter
vorgesehen ist, findet ein Überfüllen des
Hochdruckbehälters
und gleichzeitiges Ablassen von Druckluft aus dem Hochdruckbehälter in die
Atmosphäre
Wenn der zulässige Maximaldruck in dem Hochdruckbehälter noch nicht erreicht wurde, obwohl überschüssige Antriebsenergie vorhanden ist, wird mittels dem Kompressor verdichtete Luft in den Hochdruckbehälter gefördert.If the permissible Maximum pressure in the high-pressure vessel has not been reached, although excess drive energy present is compressed by the compressor compressed air into the high pressure vessel.
Neben dem „kostenlosen" Energieangebot zum Befüllen des Hochdruckbehälters im Bremsbetrieb beziehungsweise Schleppbetrieb der Antriebsmaschine hat das Antreiben des Kompressors und Fördern verdichteter Luft mittels dem Kompressor in den Hochdruckbehälter den Vorteil eines zusätzlichen Bremsmomentes, das auf die Antriebsmaschine wirkt, wenn der Hochdruckbehälter abweichend zu den Ausführungen gemäß dem Stand der Technik einen höheren maximalen Druckwert als die Druckluftkreise aufweist, da der Kompressor beim Fördern gegen diesen vergleichsweise höheren Druck ein stärkeres Bremsmoment auf die Antriebsmaschine ausübt als beim Fördern in die Druckluftkreise. Insbesondere wenn eine Kaskadierung von Hochdruckbehältern vorgesehen ist, das heißt eine Vielzahl von Hochdruckbehältern mit zunehmendem Luftdruck beziehungsweise zunehmendem maximal zulässigen Druckwert vorgesehen ist, kann dieser Effekt noch verstärkt werden. Alternativ, um auch bei kaskadierten Hochdruckbehältern mit zunehmend höherem Druck keinen Kompressor vorsehen zu müssen, der höhere Druckdifferenzen zwischen dem Lufteingang und dem Luftausgang beherrschen muss, kann das Fördern in einen Hochdruckbehälter mit höherem Druck auch mit Druckluft aus einem Hochdruckbehälter mit niedrigerem Druck erfolgen, um die Druckdifferenz in etwa oder exakt konstant zu halten oder die Unterschiede zwischen den Druckdifferenzen beim Fördern in die einzelnen Hochdruckbehälter beziehungsweise die Druckluftkreise nicht zu groß ausfallen zu lassen.In addition to the "free" energy supply for filling the high-pressure container during braking or towing the engine, the driving of the compressor and conveying compressed air by means of the compressor in the high pressure vessel has the advantage of an additional braking torque acting on the prime mover when the high-pressure tank deviates from the versions According to the prior art has a higher maximum pressure value than the compressed air circuits, since the compressor exerts a stronger braking torque on the prime mover when conveying against this comparatively higher pressure than when conveying in the compressed air circuits, in particular if a cascading of high pressure containers is provided, that is one Variety of high-pressure vessels with increasing air pressure or increasing maximum allowable pressure value is provided, this effect to be reinforced. Alternatively, in order to avoid having to provide a compressor which has to handle higher pressure differences between the air inlet and the air outlet, even in cascaded high-pressure tanks, the conveying to a higher-pressure high-pressure tank can also be done with compressed air from a high-pressure tank of lower pressure to keep the pressure difference approximately or exactly constant or to make the differences between the pressure differences during conveying into the individual high-pressure vessels or the compressed air circuits not too large.
Selbstverständlich kann auch ein mehrstufiger Kompressor vorgesehen sein, um die höheren Druckniveaus des einen oder der mehreren kaskadierten Hochdruckbehälter zu beherrschen.Of course you can Also, a multi-stage compressor should be provided to handle the higher pressure levels of the one or more cascaded high pressure containers dominate.
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