DE102009032953A1

DE102009032953A1 - Lufttrockner

Info

Publication number: DE102009032953A1
Application number: DE102009032953A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schäl; Frank Van Son
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-01-20
Also published as: WO2011006554A8; WO2011006554A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lufttrockner (1) für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einem elektrischen Heizelement (3) und einem elektrischen Widerstand (5) zur Diagnose der Heizfunktion des Heizelementes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lufttrockner für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Lufttrockner wird üblicherweise in Druckluftanlagen von Kraftfahrzeugen verwendet, um die von einem Kompressor geförderte Druckluft mittels eines Trocknungsmittels zu trocknen. Die getrocknete Druckluft wird dann normalerweise zu einem oder mehreren Druckluftbehältern zur Verwendung im Betrieb der Betriebsbremse oder anderer Druckluftverbraucher geleitet.
Es ist bekannt, derartige Lufttrockner mit einer elektrischen Heizung bzw. einem elektrischen Heizelement zu versehen, um ein Einfrieren von Leitungen zu verhindern. Des Weiteren kann die Heizung, wie z. B. in DE 699 14 104 T2 beschrieben, auch zu einer Steigerung der Trocknung des Trocknungsmittels während der Regeneration des Lufttrockners eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Zuverlässigkeit von Anlagen, bei denen ein Lufttrockner mit einer Heizung eingesetzt wird, zu erhöhen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Die Erfindung sieht vor, dass der Lufttrockner einen elektrischen Widerstand zur Diagnose der Heizfunktion des Heizelementes aufweist. Die Erfindung ermöglicht somit die Feststellung, ob das Heizelement funktionsfähig ist oder z. B. aufgrund eines Kabelbruchs oder einer fehlerhaften Buchse die Funktionsfähigkeit des Heizelementes nicht mehr gegeben ist. Der Widerstand stellt eine kostengünstige Möglichkeit zur Überprüfung der Heizfunktion des Heizelementes dar.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den anhand der beigefügten Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lufttrockners und
2 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lufttrockners.
1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lufttrockners. Der Lufttrockner 1 weist eine Buchse 2 zur elektrischen Verbindung mit einer Spannungsquelle auf. Die Spannungsquelle wird durch eine im Fahrzeug vorhandene Batterie realisiert und ist in 1 durch Symbole (+, –) für den Plus- und Minuspol veranschaulicht, die an Anschlüsse von außerhalb des Lufttrockners 1 liegenden Verbindungsleitungen eingezeichnet sind. Die Batterie kann direkt oder aber über einen mit der Zündung verbundenen Schalter mit den Anschlüssen verbunden sein.
Der Lufttrockner 1 weist ein Heizelement 3 auf, welches zur Heizung des Lufttrockners 1 dient. Das Heizelement 3 kann z. B. durch einen Heizwiderstand oder ein thermoelektrisches Element realisiert sein. Über ein Thermostat 4 kann das Heizelement 3 mit der Batterie verbunden werden. Das Thermostat 4 dient zur Betätigung des Heizelementes 3. Das Thermostat 4 kann z. B. durch einen Bimetallschalter realisiert sein, der bei einem Unterschreiten einer bestimmten Temperatur schließt und so das Heizelement 3 mit beiden Polen der Batterie verbindet. Hierdurch wird ein Stromfluss durch das Heizelement 3 ermöglicht, der zu einer Erwärmung des Heizelementes 3 und somit auch des Lufttrockners führt. Durch die Erwärmung kann z. B. ein Einfrieren von im Lufttrockner vorhandenen Druckleitungen verhindert werden. Bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur öffnet der Bimetallschalter und unterbricht den Stromfluss durch das Heizelement 3.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Lufttrockner 1 einen elektrischen Widerstand 5 zur Diagnose der Heizfunktion des Heizelementes 3 aufweist. Hierunter ist zu verstehen, dass der Widerstand 5 eine Diagnose ermöglicht, ob die Heizung des Lufttrockners 1 funktionsfähig oder ausgefallen ist. Defekte der Buchse 2 oder der elektrischen Leitungen (z. B. Kabelbruch) innerhalb als auch außerhalb des Lufttrockners 1, welche das Heizelement 3 mit der Batterie verbinden, sowie ein defektes Heizelement 3 können durch den Einsatz des Widerstandes 5 zuverlässig erkannt und somit behoben werden. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit des Lufttrockners 1 und von Anlagen in denen der Lufttrockner 1 eingesetzt wird erhöht.
Bei der in 1 gezeigten Variante ist der Widerstand 5 parallel zum Thermostaten 4 geschaltet. Unabhängig von der Stellung des Thermostaten 4 (geöffnet oder geschlossen) verursacht der Widerstand 5 einen geringen Stromfluss durch die Leitungen, der nur im Falle eines Defektes unterbrochen wird. Dieser Stromfluss verursacht einen Spannungsabfall über einen außerhalb des Lufttrockners 1 zwischen dem Minuspol der Batterie und dem entsprechenden Anschluss der Buchse 2 angebrachten Messwiderstand 6. Dieser Spannungsabfall wird von einem Steuergerät 7 erfasst. Falls der Spannungsabfall oberhalb eines bestimmten Wertes liegt, wird die Heizfunktion des Heizelementes 3 als funktionierend angesehen, d. h. das Heizelement 3 ist prinzipiell in der Lage den Lufttrockner 1 zu erwärmen, da keine Defekte irgendwelcher Art vorliegen. Falls der Spannungsabfall unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, wird die Heizfunktion des Heizelementes 3 als defekt angesehen, d. h. das Heizelement 3 ist prinzipiell nicht in der Lage den Lufttrockner 1 zu erwärmen, da ein Defekt, wie z. B. ein Leitungsbruch vorliegt, der dazu führt dass der Stromfluss in dem Widerstand 5 und dem Messwiderstand 6 unterbrochen ist und somit der Spannungsabfall über dem Messwiderstand 0 V beträgt.
Der Widerstand 5 ermöglicht somit unabhängig von der Stellung des Thermostaten 5 eine Diagnose der Heizung des Lufttrockners 1. Somit kann die Diagnose eines Defektes unmittelbar nach dem Auftreten des Defektes erfolgen und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist auch eine Variante denkbar, bei der die über dem Widerstand 5 abfallende Spannung dem Steuergerät 7 zugeführt wird. Hierdurch kann der Messwiderstand 6 entfallen. Die Diagnose wird anhand des Spannungsabfalls über dem Widerstand 5 durchgeführt.
Vorteilhafterweise ist der Widerstand 5 so zu dimensionieren, dass der Stromfluss verursacht durch den Widerstand 5 so gering ist, dass er zu keiner nennenswerten Erwärmung des Widerstandes 5 oder des Heizelementes 3 führt. Günstige Werte des Widerstandes liegen in einem Bereich zwischen 100 Ohm und 1000 Ohm für einen Widerstandswert des Heizelementes 3 in einem Bereich zwischen 0,2 Ohm und 10 Ohm.
2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die sich von der in 1 dargestellten bezüglich der Verschaltung des Widerstandes 5 unterscheidet. Bei dieser Ausführungsform ist der Widerstand 5 nicht parallel zum Thermostaten 4 sondern parallel zu der Serienschaltung aus Heizelement 3 und Thermostat 4 geschaltet. Die Diagnose der Heizung erfolgt anhand des Spannungsabfalls über dem Messwiderstand 6.
Die Erfindungen beinhaltet des Weiteren eine Druckluftversorgungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Lufttrockner 1. Eine Druckluftversorgungseinrichtung, die den Einsatz des erfindungsgemäßen Lufttrockners 1 durch einen entsprechenden Austausch des bekannten Lufttrockners ermöglicht, ist z. B. in DE 10 2006 035 772 A1 dargestellt.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht die Zusammenfassung des Lufttrockners 1, der Druckluftversorgungseinrichtung und des Steuergerätes 7 in einer baulichen Einheit vor. D. h. die vorstehend genannten Komponenten weisen ein gemeinsames Gehäuse auf. In dieses Gehäuse kann auch der Messwiderstand 6 integriert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 69914104 T2 [0003]
- DE 102006035772 A1 [0017]

Claims

Lufttrockner (1) für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einem elektrischen Heizelement (3), gekennzeichnet durch einen elektrischen Widerstand (5) zur Diagnose der Heizfunktion des Heizelementes.
Lufttrockner (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Thermostaten (4) zur Betätigung des Heizelementes (3).
Lufttrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) parallel zum Thermostaten (4) geschaltet ist.
Lufttrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (5) parallel zu einer Serienschaltung aus Heizelement (3) und Thermostat (4) geschaltet ist.
Lufttrockner (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3) einen Heizwiderstand oder ein thermoelektrisches Element aufweist.
Lufttrockner (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Heizwiderstandes in einem Bereich zwischen 0,2 Ohm bis 10 Ohm und der Wert des Widerstandes (5) in einem Bereich zwischen 100 Ohm und 1000 Ohm liegt.
Druckluftversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch einen Lufttrockner (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (7) mit einem Eingang zur Erfassung der Spannung über dem Widerstand (5) oder des durch den Widerstand (5) fließenden Stroms.
Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (1), die Druckluftversorgungseinrichtung und das Steuergerät (7) ein gemeinsames Gehäuse aufweisen.
Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen Lufttrockner (1) oder eine Druckluftversorgungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.