DE102012016247A1 - Method for operating e.g. commercial vehicle, involves switching on air compressor to suck, compress and load charge air to air reservoir during overrun operation of engine or during braking operation of engine - Google Patents

Method for operating e.g. commercial vehicle, involves switching on air compressor to suck, compress and load charge air to air reservoir during overrun operation of engine or during braking operation of engine Download PDF

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Abstract

The method involves supplying fresh air to combustion chambers (6) of an internal combustion engine (2) by an intake tract (7). Pressurized air is provided to a pressurized air load (22) and a cylindrical air compressor (25) for loading a pressurized air reservoir (23) of a pressurized air system (3). A suction-side of the air reservoir is attached to the intake tract downstream of a compressor (10). The air compressor is switched on to suck, compress and load charge air to the air reservoir during overrun operation of the engine or during braking operation of the engine. An independent claim is also included for a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs sowie ein Druckluftsystem zum Versorgen eines Druckluftverbrauchers des Fahrzeugs mit Druckluft aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein derartiges Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug.The present invention relates to a method of operating a vehicle having an internal combustion engine for driving the vehicle and a compressed air system for supplying a compressed air consumer of the vehicle with compressed air. The invention also relates to such a vehicle, in particular a road vehicle.

Aus der DE 196 37 571 A1 ist eine Kompressoreinrichtung bekannt, die eine Brennkraftmaschine zum Antreiben eines Luftkompressors oder Luftpressers aufweist, der Druckluft für einen externen Druckluftverbraucher bereitstellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Luftpresser einen Druckluftspeicher auflädt, an den dann der jeweilige Druckluftverbraucher angeschlossen werden kann. Die hierbei verwendete Brennkraftmaschine ist mit einem Abgasturbolader ausgestattet, so dass ein Verdichter des Abgasturboladers in einen Einlasstrakt zur Versorgung von Brennräumen der Brennkraftmaschine mit Frischluft eingebunden ist, während eine Turbine des Abgasturboladers in einen Auslasstrakt zum Abführen von Abgas von den Brennräumen der Brennkraftmaschine eingebunden ist. Des Weiteren ist bei der bekannten Kompressionseinrichtung vorgesehen, dass eine Saugleitung des Luftpressers an den Einlasstrakt stromab des Verdichters angeschlossen ist. Auf diese Weise kann dem Luftpresser Ladeluft zugeführt werden, um auf diese Weise günstig eine zweistufige Drucklufterzeugung zu realisieren.From the DE 196 37 571 A1 For example, a compressor device is known that has an internal combustion engine for driving an air compressor or air compressor that provides compressed air for an external compressed air consumer. It can be provided that the air compressor charges a compressed air reservoir to which then the respective compressed air consumers can be connected. The internal combustion engine used in this case is equipped with an exhaust gas turbocharger, so that a compressor of the exhaust gas turbocharger is integrated into an inlet tract for supplying combustion chambers of the internal combustion engine with fresh air, while a turbine of the exhaust gas turbocharger is integrated into an exhaust tract for discharging exhaust gas from the combustion chambers of the internal combustion engine. Furthermore, it is provided in the known compression device that a suction line of the air compressor is connected to the inlet tract downstream of the compressor. In this way, the air compressor charge air can be supplied in order to realize in this way favorable two-stage compressed air generation.

Bei der bekannten Kompressionseinrichtung wird der Abgasturbolader gezielt so ausgelegt, dass er im stationären Nennbetriebspunkt der Brennkraftmaschine einen überhöhten Ladedruck erzeugt, also einen Ladedruck, dessen Druckniveau deutlich oberhalb eines für einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Druckniveaus liegt. Hierdurch wird ein Ladeluftüberschuss erzeugt, der während des Betriebs der Brennkraftmaschine permanent dem Luftpresser einlassseitig zugeführt werden kann.In the known compression device of the exhaust gas turbocharger is specifically designed so that it generates an excessive boost pressure in the stationary nominal operating point of the internal combustion engine, ie a boost pressure whose pressure level is well above a required for optimal operation of the engine pressure levels. As a result, a charge air excess is generated, which can be permanently supplied to the air compressor inlet side during operation of the internal combustion engine.

Eine derartige Kompressionseinrichtung kommt beispielsweise auf Baustellen zum Einsatz, um Pressluftwerkzeuge, wie zum Beispiel Presslufthammer oder Pressluftmeißel, mit Pressluft zu versorgen. Bei einer derartigen Kompressionseinrichtung dient die Brennkraftmaschine im Wesentlichen ausschließlich zum Antreiben des Luftpressers.Such a compression device is used, for example, on construction sites to supply compressed air tools, such as pneumatic hammers or pneumatic tools, with compressed air. In such a compression device, the internal combustion engine is used essentially exclusively for driving the air compressor.

Bei Fahrzeugen können Druckluftsysteme zu unterschiedlichen Zwecken zum Einsatz kommen. Beispielsweise können größere Straßenfahrzeuge, wie beispielsweise Nutzfahrzeuge, mit Luftbremsanlagen und Luftfederungseinrichtungen ausgestattet sein. Zur Versorgung eines derartigen Druckluftsystems mit der benötigten Druckluft kann ein Luftpresser zum Einsatz kommen, der auf geeignete Weise mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden ist, beispielsweise über einen Rädertrieb. Der Luftpresser saugt üblicherweise die zu komprimierende Luft aus der Umgebung an. Je nach Druckniveau muss der Luftpresser entsprechend leistungsstark ausgelegt sein. Leistungsstarke Luftpresser benötigen entsprechenden Einbauraum sowie entsprechende Antriebsleistung. Ferner geht mit der Baugröße ein entsprechend hohes Gewicht einher. Darüber hinaus ist dem Luftpresser einlassseitig ein Luftfilter vorzuschalten, um eine Verunreinigung des Luftpressers bzw. des Druckluftsystems zu vermeiden.In vehicles compressed air systems can be used for different purposes. For example, larger road vehicles, such as commercial vehicles, may be equipped with air brake systems and air suspension devices. To supply such a compressed air system with the required compressed air, an air compressor can be used, which is drive-connected in a suitable manner with the internal combustion engine, for example via a gear drive. The air compressor usually sucks in the air to be compressed from the environment. Depending on the pressure level, the air compressor must be designed for high performance. Powerful air compressors require appropriate installation space and corresponding drive power. Furthermore, the size is accompanied by a correspondingly high weight. In addition, the air compressor on the inlet side an air filter upstream in order to avoid contamination of the air compressor or the compressed air system.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art bzw. für ein zugehöriges Betriebsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass das Fahrzeug einen verbesserten energetischen Wirkungsgrad aufweist. Insbesondere soll der Luftpresser vergleichsweise klein bzw. kompakt bauen.The present invention is concerned with the problem of providing for a vehicle of the type mentioned above or for an associated operating method, an improved embodiment, which is characterized in particular by the fact that the vehicle has an improved energy efficiency. In particular, the air compressor is to build comparatively small or compact.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Fahrzeuganwendung den Luftpresser saugseitig an den Einlasstrakt anzuschließen, und zwar stromab des Verdichters. Auf diese Weise saugt der Luftpresser die zu komprimierende Luft nicht mehr direkt aus der Umgebung an, sondern aus dem Einlasstrakt der Brennkraftmaschine, und zwar an einem Ort, an dem die Frischluft bereits mit Hilfe des Verdichters aufgeladen ist und an dem die Frischluft üblicherweise bereits mit Hilfe eines Luftfilters des Einlasstrakts gefiltert worden ist. Somit wird eine zweistufige Kompression der Druckluft realisiert, nämlich eine erste Kompressionsstufe mit Hilfe des Verdichters des Einlasstrakts und eine zweite Kompressionsstufe mit Hilfe des Luftpressers. In der Folge kann der Luftpresser deutlich kleiner ausgelegt werden, da er im Vergleich zu einem Luftpresser, der die zu verdichtende Luft direkt aus der Umgebung ansaugt, nur noch einen reduzierten Differenzdruck erzeugen muss. Beispielsweise kann anstelle eines Zwei-Zylinder-Luftpressers ein Ein-Zylinder-Luftpresser verwendet werden, so dass Gewicht, Bauraum und zum Antrieb des Luftpressers benötigte Antriebsleistung gesenkt werden kann, wodurch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit erreichbar wird.The invention is based on the general idea of connecting the air compressor on the suction side to the intake tract in a vehicle application, specifically downstream of the compressor. In this way, the air compressor sucks the air to be compressed no longer directly from the environment, but from the intake tract of the internal combustion engine, in a place where the fresh air is already charged with the help of the compressor and on which the fresh air usually already with Help of an air filter of the intake tract has been filtered. Thus, a two-stage compression of the compressed air is realized, namely a first compression stage using the compressor of the intake tract and a second compression stage using the air compressor. As a result, the air compressor can be made significantly smaller, since it only has to produce a reduced differential pressure compared to an air compressor, which sucks the air to be compressed directly from the environment. For example, instead of a two-cylinder air compressor, a one-cylinder air compressor can be used, so that weight, space and required to drive the air compressor driving power can be reduced, whereby increased efficiency is achievable.

Darüber hinaus schlägt die Erfindung vor, den Luftpresser während eines Schubbetriebs der Brennkraftmaschine oder während eines Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine einzuschalten. Nur bei eingeschaltetem Luftpresser saugt dieser Ladeluft aus dem Einlasstrakt an, komprimiert diese und kann sie einem Druckluftspeicher des Druckluftsystems zuführen. Diese spezielle Ansteuerung des Luftpressers beruht auf der Überlegung, dass während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine und während des Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine ein vergleichsweise hoher Ladedruck vorhanden ist bzw. erzeugt werden kann, um eine intensive Vorkompression für den Luftpresser zu bewirken, ohne dass dabei die Frischluftversorgung der Brennkraftmaschine beeinträchtigt wird. Ein derartiger Schubbetrieb charakterisiert sich dadurch, dass bei eingelegtem Gang die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine unterbrochen wird und durch das rollende Fahrzeug die Brennkraftmaschine mitgeschleppt wird. Ein Bremsbetrieb charakterisiert sich dadurch, dass neben der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr weitere Maßnahmen durchgeführt werden, um bei der Kompression der Verbrennungsluft im Brennraum entstehende Leistung aus der Brennkraftmaschine abzuführen. Bekannt ist beispielsweise die Verwendung einer Bremsklappe oder Stauklappe im Auslasstrakt, um den Abgasgegendruck zu erhöhen. Ein derartiger Bremsbetrieb wird auch als „Staubremse” bezeichnet. Alternativ kann auch eine sogenannte „Dekompressionsbremse” zur Anwendung kommen, bei der dauerhaft oder getaktet durch den Kolben komprimierte Verbrennungsluft aus den Brennräumen abgelassen wird, wodurch im jeweiligen Zylinder eine Dekompression erfolgen kann. Üblicherweise werden die Dekompressionsbremse und die Staubremse miteinander kombiniert. Ferner ist auch ein Mischbetrieb möglich, bei dem wenigstens ein Zylinder im Schubbetrieb betrieben wird, während wenigstens ein weiterer Zylinder im Bremsbetrieb betrieben wird. Durch die unterschiedlichen Varianten von Schub- und/oder Bremsbetrieb kann die jeweils erforderliche Bremsleistung variabel eingestellt werden.In addition, the invention proposes to turn on the air compressor during a coasting operation of the internal combustion engine or during a braking operation of the internal combustion engine. This charge air sucks only when the air compressor is switched on the inlet tract, compresses them and can supply them to a compressed air reservoir of the compressed air system. This special control of the air compressor is based on the consideration that during the overrun of the internal combustion engine and during the braking operation of the internal combustion engine, a comparatively high boost pressure is present or can be generated to cause an intensive precompression for the air compressor, without causing the fresh air supply of the Internal combustion engine is impaired. Such a pushing operation is characterized in that when the gear is engaged, the fuel supply of the internal combustion engine is interrupted and the internal combustion engine is entrained by the rolling vehicle. A braking operation is characterized in that in addition to the interruption of the fuel supply further measures are performed to dissipate resulting from the internal combustion engine during the compression of the combustion air in the combustion chamber. For example, it is known to use a brake flap or stowage flap in the outlet tract in order to increase the exhaust backpressure. Such a braking operation is also referred to as a "dust brake". Alternatively, a so-called "decompression brake" may be used, in which combustion air compressed or compressed by the piston is discharged from the combustion chambers, whereby a decompression can take place in the respective cylinder. Usually, the decompression brake and the dust brake are combined. Furthermore, a mixed operation is possible in which at least one cylinder is operated in the overrun mode, while at least one further cylinder is operated in the braking mode. Due to the different variants of thrust and / or braking operation, the respectively required braking power can be set variably.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Luftpresser ausschließlich während des Schub- oder Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird. Hierdurch wird erreicht, dass der Luftpresser zu keiner Zeit während eines Antriebsbetriebs der Brennkraftmaschine Luft aus dem Einlasstrakt absaugen kann. Somit lassen sich nachteilige Rückwirkungen auf den Betrieb der Brennkraftmaschine vermeiden.According to an advantageous embodiment, it is provided that the air compressor is switched on only during the thrust or braking operation of the internal combustion engine. This ensures that the air compressor can suck at any time during a drive operation of the internal combustion engine air from the intake tract. Thus, adverse effects on the operation of the internal combustion engine can be avoided.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während des Schub- oder Bremsbetriebs der Abgasturbolader zum Erzeugen eines hohen Ladedrucks angesteuert wird. Bei der erfindungsgemäßen Betriebsweise des Fahrzeugs wird in diesen Betriebszuständen ein möglichst hoher Ladedruck erzeugt, der dann zum Versorgen des Luftpressers genutzt werden kann.According to another advantageous embodiment, it can be provided that the exhaust-gas turbocharger is driven to generate a high boost pressure during the thrust or braking operation. In the mode of operation of the vehicle according to the invention, the highest possible boost pressure is generated in these operating states, which can then be used to supply the air compressor.

Eine Ladedruckerhöhung lässt sich mit Hilfe des Abgasturboladers beispielsweise dadurch realisieren, dass ein Waste-Gate-Ventil geschlossen wird. Zusätzlich oder alternativ kann bei einem Abgasturbolader, dessen Turbine mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet ist, die variable Turbinengeometrie gezielt so angesteuert werden, dass sich für ein Turbinenrad der Turbine eine erhöhte Drehzahl ergibt, was durch die Kopplung des Turbinenrads über eine gemeinsame Welle mit einem Verdichterrad des Verdichters zu einer entsprechend erhöhten Drehzahl und Förderleistung am Verdichterrad führt. Eine erhöhte Förderleistung am Verdichterrad geht dabei mit einem erhöhten Ladedruck einher.A boost pressure boost can be realized with the aid of the exhaust gas turbocharger, for example, by closing a wastegate valve. Additionally or alternatively, in an exhaust gas turbocharger whose turbine is equipped with a variable turbine geometry, the variable turbine geometry can be specifically controlled so that there is an increased speed for a turbine of the turbine, which by coupling the turbine wheel via a common shaft with a compressor the compressor leads to a correspondingly increased speed and capacity at the compressor wheel. An increased delivery rate at the compressor wheel is accompanied by an increased boost pressure.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Luftpresser einlassseitig bzw. saugseitig stromab eines Ladeluftkühlers an den Einlasstrakt angeschlossen sein. Hierdurch wird erreicht, dass der Luftpresser nur gekühlte Ladeluft ansaugen kann, was die Dauerhaltbarkeit des Luftpressers verbessert.In another advantageous embodiment, the air compressor can be connected to the inlet tract downstream of a charge air cooler on the inlet side or on the suction side. This ensures that the air compressor can only suck in cooled charge air, which improves the durability of the air compressor.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug charakterisiert sich durch eine Steuereinrichtung, die zum Betreiben des Druckluftsystems vorgesehen ist und die zu diesem Zweck zumindest mit dem Luftpresser gekoppelt ist. Ferner ist diese Steuereinrichtung mit einer Motorsteuereinrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine gekoppelt, wodurch die Steuereinrichtung den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine kennt. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung so ausgestaltet bzw. so programmiert, dass sie das vorstehend erläuterte Betriebsverfahren durchführen kann.The vehicle according to the invention is characterized by a control device which is provided for operating the compressed air system and which is coupled for this purpose at least with the air compressor. Furthermore, this control device is coupled to a motor control device for operating the internal combustion engine, whereby the control device knows the current operating state of the internal combustion engine. Furthermore, the control device is designed or programmed so that it can carry out the operating method explained above.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.

Die einzige 1 zeigt eine schaltplanartige Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs im Bereich einer Brennkraftmaschine.The only 1 shows a schematic diagram of a basic representation of a vehicle in the field of an internal combustion engine.

Entsprechend 1 umfasst ein hier nur teilweise dargestelltes Fahrzeug 1, bei dem es sich bevorzugt um ein Straßenfahrzeug handelt, eine Brennkraftmaschine 2 und ein Druckluftsystem 3. Anstelle eines Straßenfahrzeugs, wie zum Beispiel ein Nutzfahrzeug, kann es sich beim Fahrzeug 1 auch um ein anderes Fahrzeug 1 handeln, wie zum Beispiel ein Off-Road-Fahrzeug.Corresponding 1 includes a vehicle shown here only partially 1 , which is preferably a road vehicle, an internal combustion engine 2 and a compressed air system 3 , Instead of a road vehicle, such as a commercial vehicle, it may be the vehicle 1 also one another vehicle 1 act, such as an off-road vehicle.

Die Brennkraftmaschine 2 umfasst einen Kurbelgehäuse 4, der in mehreren Zylindern 5 jeweils einen Brennraum 6 enthält. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine 2 einen Einlasstrakt 7 zum Zuführen von Frischluft zu den Brennräumen 6, einen Auslasstrakt 8 zum Abführen von Abgas von den Brennräumen 6 und einen Abgasturbolader 9. Der Abgasturbolader 9 weist in üblicher Weise einen Verdichter 10 und eine Turbine 11 auf, die miteinander antriebsverbunden sind. Im Einzelnen enthält der Verdichter 10 ein Verdichterrad 12, das über eine Antriebswelle 13 mit einem Turbinenrad 14 antriebsverbunden ist. Der Verdichter 10 ist im Einlasstrakt 7 eingebunden, um die aus einer Umgebung 15 angesaugte Frischluft zu Ladeluft zu komprimieren. Die Turbine 11 ist dagegen im Auslasstrakt 8 angeordnet.The internal combustion engine 2 includes a crankcase 4 in several cylinders 5 each a combustion chamber 6 contains. Furthermore, the internal combustion engine comprises 2 an inlet tract 7 for supplying fresh air to the combustion chambers 6 , an exhaust tract 8th for removing exhaust gas from the combustion chambers 6 and an exhaust gas turbocharger 9 , The turbocharger 9 has in the usual way a compressor 10 and a turbine 11 on, which are drivingly connected to each other. In detail, the compressor contains 10 a compressor wheel 12 that has a drive shaft 13 with a turbine wheel 14 is drive connected. The compressor 10 is in the inlet tract 7 bound to those from an environment 15 sucked fresh air to charge air to compress. The turbine 11 is on the other hand in the exhaust tract 8th arranged.

Der Einlasstrakt 7 umfasst ein Luftfilter 16, das stromauf des Verdichters 10 angeordnet ist, und einen Ladeluftkühler 17, der stromab des Verdichters 10 angeordnet ist. Ferner ist der Einlasstrakt 7 mit einem Ladeluftgehäuse 18 ausgestattet, der die Ladeluft auf die einzelnen Zylinder 5 bzw. Brennräume 6 verteilt.The inlet tract 7 includes an air filter 16 , upstream of the compressor 10 is arranged, and a charge air cooler 17 , the downstream of the compressor 10 is arranged. Further, the inlet tract 7 with a charge air housing 18 equipped, which the charge air on the individual cylinders 5 or combustion chambers 6 distributed.

Der Auslasstrakt 8 umfasst einen Abgaskrümmer 19, der das Abgas von den Brennräumen 6 aufnimmt und zusammenführt. Stromab des Abgaskrümmers 19 ist dann die Turbine 11 angeordnet. Auf die Turbine 11 können Abgasnachbehandlungseinrichtungen folgen, wie zum Beispiel Katalysatoren, Partikelfilter und Schalldämpfer.The exhaust tract 8th includes an exhaust manifold 19 that's the exhaust from the combustion chambers 6 absorbs and brings together. Downstream of the exhaust manifold 19 then is the turbine 11 arranged. On the turbine 11 may be followed by exhaust aftertreatment devices, such as catalysts, particulate filters, and mufflers.

Zum Betreiben der Brennkraftmaschine 2 ist zweckmäßig eine Motorsteuereinrichtung 20 vorgesehen, die auf geeignete Weise mit der Brennkraftmaschine 2 gekoppelt ist. Angedeutet ist in 1 eine Kopplungsleitung 21, welche die Motorsteuereinrichtung 20 rein exemplarisch mit dem Motorblock 4 bzw. mit der Brennkraftmaschine 2 verbindet.To operate the internal combustion engine 2 is expedient a motor control device 20 provided in an appropriate manner with the internal combustion engine 2 is coupled. Indicated in 1 a coupling line 21 which the engine control device 20 purely exemplary with the engine block 4 or with the internal combustion engine 2 combines.

Das Druckluftsystem 3 dient zur Versorgung eines hier durch einen mit unterbrochener Linie gezeichneten Rahmen angedeuteten Druckluftverbrauchers 22 mit Druckluft. Beim Druckluftverbraucher 22 kann es sich beispielsweise um eine pneumatische Bremsanlage des Fahrzeugs 1 handeln. Das Druckluftsystem 3 umfasst außerdem einen Druckluftspeicher 23 zum Bereitstellen der Druckluft für den Druckluftverbraucher 22. Im Beispiel umfasst der Druckluftspeicher 23 zwei Speicherbehälter 24. Des Weiteren ist das Druckluftsystem 3 mit einem Luftkompressor oder Luftpresser 25 ausgestattet, mit dessen Hilfe der Druckluftspeicher 23 aufgeladen werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Druckleitung 26 vorgesehen, die einen druckseitigen Anschluss 27 des Luftpressers 25 mit dem Luftdruckspeicher 23 fluidisch verbindet. Des Weiteren ist ein saugseitiger Anschluss 28 des Luftpressers 25 über eine Saugleitung 29 mit dem Einlasstrakt 7 fluidisch verbunden. Dabei ist eine Anschlussstelle 30, über welche die Saugleitung 29 an den Einlasstrakt 7 angeschlossen ist, stromab des Ladeluftkühlers 17 und somit stromab des Verdichters 10 angeordnet. Ferner ist besagte Anschlussstelle 30 stromauf des Ladeluftgehäuses 18 positioniert. Zum Antreiben des Luftpressers 25 kann eine geeignete, schaltbare Antriebsverbindung zur Brennkraftmaschine 2 oder ein separater schaltbarer Antrieb vorgesehen sein.The compressed air system 3 serves to supply a compressed air consumer indicated here by a frame drawn with a broken line 22 with compressed air. In the compressed air consumer 22 it may be, for example, a pneumatic brake system of the vehicle 1 act. The compressed air system 3 also includes a compressed air reservoir 23 for providing the compressed air for the compressed air consumer 22 , In the example, the compressed air reservoir comprises 23 two storage tanks 24 , Furthermore, the compressed air system 3 with an air compressor or air compressor 25 equipped with the help of compressed air storage 23 can be charged. For this purpose is a pressure line 26 provided that a pressure-side connection 27 the air compressor 25 with the air pressure accumulator 23 fluidly connects. Furthermore, there is a suction-side connection 28 the air compressor 25 via a suction line 29 with the inlet tract 7 fluidly connected. There is a connection point 30 over which the suction line 29 to the inlet tract 7 is connected, downstream of the intercooler 17 and thus downstream of the compressor 10 arranged. Furthermore, said connection point 30 upstream of the charge air housing 18 positioned. To drive the air compressor 25 can be a suitable, switchable drive connection to the internal combustion engine 2 or a separate switchable drive may be provided.

Das Druckluftsystem 3 weist eine Steuereinrichtung 31 auf, die mit der Motorsteuereinrichtung 20 über eine entsprechende Verbindungsleitung 32 gekoppelt ist und die über eine entsprechende Steuerleitung 33 mit dem Luftpresser 25 verbunden ist. Ferner kann die Steuereinrichtung 31 über eine entsprechende Verbindungsleitung 34 mit dem Druckluftverbraucher 22 gekoppelt sein.The compressed air system 3 has a control device 31 on that with the engine control unit 20 via a corresponding connection line 32 is coupled and the via a corresponding control line 33 with the air compressor 25 connected is. Furthermore, the control device 31 via a corresponding connection line 34 with the compressed air consumer 22 be coupled.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Turbine 11 des Abgasturboladers 9 mit einem Waste-Gate-Ventil 35 ausgestattet, das einen Bypass zur Umgehung des Turbinenrads 14 steuert. Darüber hinaus kann die Turbine 11 mit einer variablen Turbinengeometrie 36 ausgestattet sein, mit deren Hilfe die Anströmung des Turbinenrads 14 hinsichtlich Strömungswinkel und Strömungsquerschnitt verändert werden kann. Das Waste-Gate-Ventil 35 und die variable Turbinengeometrie 36 sind hier nur rudimentär als Rechtecke symbolisiert. Diese Komponenten sind allgemein bekannt und bedürfen keiner zusätzlichen Erläuterung.In the embodiment shown here, the turbine 11 the exhaust gas turbocharger 9 with a waste gate valve 35 equipped with a bypass to bypass the turbine wheel 14 controls. In addition, the turbine can 11 with a variable turbine geometry 36 be equipped with their help, the flow of the turbine wheel 14 can be changed in terms of flow angle and flow cross-section. The waste gate valve 35 and the variable turbine geometry 36 here are only rudimentary symbolized as rectangles. These components are well known and need no further explanation.

Das hier vorgestellte Fahrzeug 1 lässt sich bevorzugt wie folgt betreiben:
Während eines Normalbetriebs oder Antriebsbetriebs der Brennkraftmaschine 2 treibt die Brennkraftmaschine 2 das Fahrzeug 1 an und erzeugt dementsprechend die Antriebsleistung für einen Vortrieb des Fahrzeugs 1. Während dieses Antriebsbetriebs der Brennkraftmaschine 2 sorgt die Steuereinrichtung 31 dafür, dass der Luftpresser 25 ausgeschaltet ist. Die Versorgung des Druckluftverbrauchers 22 mit Druckluft erfolgt in diesem Fall über den Druckspeicher 23.The vehicle presented here 1 can preferably be operated as follows:
During normal operation or drive operation of the internal combustion engine 2 drives the internal combustion engine 2 the vehicle 1 Accordingly, and generates the drive power for propulsion of the vehicle 1 , During this drive operation of the internal combustion engine 2 provides the controller 31 for being the air compressor 25 is off. The supply of the compressed air consumer 22 with compressed air takes place in this case via the pressure accumulator 23 ,

Befindet sich die Brennkraftmaschine 2 dagegen in einem Schubbetrieb oder in einem Bremsbetrieb, bei dem zumindest ein Zylinder 5 im Schubbetrieb oder wenigstens ein Zylinder 5 im Bremsbetrieb betrieben werden, schaltet die Steuereinrichtung 31 den Luftpressers 25 an. Der Luftpresser 25 saugt dann Ladeluft aus der Einlasstrakt 7 an, komprimiert diese und führt sie dem Druckluftspeicher 23 zu.Is the internal combustion engine 2 in contrast, in a coasting operation or in a braking operation, in which at least one cylinder 5 in overrun mode or at least one cylinder 5 be operated in braking mode, the controller switches 31 the air compressor 25 at. The air compressor 25 then sucks charge air from the intake tract 7 on, compresses them and leads them to the compressed air storage 23 to.

Die Steuereinrichtung 31 kann während dieses Schubbetriebs oder Bremsbetriebs, beispielsweise über die Motorsteuereinrichtung 20, außerdem dafür sorgen, dass der Abgasturbolader 9 einen ausreichend hohen Ladedruck erzeugt. Beispielsweise können hierzu das Waste-Gate-Ventil 35 und/oder die variable Turbinengeometrie 36 entsprechend angesteuert werden.The control device 31 may during this coasting or braking operation, for example via the engine control device 20 , Furthermore Make sure the exhaust gas turbocharger 9 generates a sufficiently high boost pressure. For example, this can be the waste gate valve 35 and / or the variable turbine geometry 36 be controlled accordingly.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19637571 A1 [0002] DE 19637571 A1 [0002]

Claims (4)

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), das eine Brennkraftmaschine (2) zum Antreiben des Fahrzeugs (1) und ein Druckluftsystem (3) zum Versorgen eines Druckluftverbrauchers (22) des Fahrzeugs (1) mit Druckluft aufweist, – wobei die Brennkraftmaschine (2) einen Einlasstrakt (7) zum Versorgen von Brennräumen (6) der Brennkraftmaschine (2) mit Frischluft, einen Auslasstrakt (8) zum Abführen von Abgas von den Brennräumen (6) und einen Abgasturbolader (9) aufweist, dessen Verdichter (10) im Einlasstrakt (7) eingebunden ist und dessen Turbine (11) den Verdichter (10) antreibt und im Auslasstrakt (8) eingebunden ist, – wobei das Druckluftsystem (3) einen Druckluftspeicher (23) zum Bereitstellen der Druckluft für den jeweiligen Druckluftverbraucher (22) und einen Luftpresser (25) zum Aufladen des Druckluftspeichers (23) aufweist, der saugseitig an den Einlasstrakt (7) stromab des Verdichters (10) angeschlossen ist, – bei dem während eines Schubbetriebs der Brennkraftmaschine (2) oder während eines Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine (2) der Luftpresser (25) eingeschaltet wird, um Ladeluft anzusaugen, zu komprimieren und dem Druckluftspeicher (23) zuzuführen.Method for operating a vehicle ( 1 ), which is an internal combustion engine ( 2 ) for driving the vehicle ( 1 ) and a compressed air system ( 3 ) for supplying a compressed air consumer ( 22 ) of the vehicle ( 1 ) with compressed air, - wherein the internal combustion engine ( 2 ) an inlet tract ( 7 ) for supplying combustion chambers ( 6 ) of the internal combustion engine ( 2 ) with fresh air, an outlet tract ( 8th ) for discharging exhaust gas from the combustion chambers ( 6 ) and an exhaust gas turbocharger ( 9 ), whose compressor ( 10 ) in the inlet tract ( 7 ) and whose turbine ( 11 ) the compressor ( 10 ) and in the exhaust tract ( 8th ), the compressed air system ( 3 ) a compressed air reservoir ( 23 ) for providing the compressed air for the respective compressed air consumer ( 22 ) and an air compressor ( 25 ) for charging the compressed air reservoir ( 23 ), the suction side of the inlet tract ( 7 ) downstream of the compressor ( 10 ) is connected, - in which during a coasting operation of the internal combustion engine ( 2 ) or during a braking operation of the internal combustion engine ( 2 ) the air compressor ( 25 ) is switched on, in order to suck in charge air, to compress and the compressed air storage ( 23 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftpresser (25) ausschließlich während des Schubbetriebs oder des Bremsbetriebs eingeschaltet wird.Method according to claim 1, characterized in that the air compressor ( 25 ) is switched on only during overrun or braking operation. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schubbetriebs oder des Bremsbetriebs der Abgasturbolader (9) zum Erhöhen des Ladedrucks angesteuert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that during the overrun operation or the braking operation of the exhaust gas turbocharger ( 9 ) is driven to increase the boost pressure. Fahrzeug, insbesondere Straßenfahrzeug, – mit einer Brennkraftmaschine (2) zum Antreiben des Fahrzeugs (1), die eine Motorsteuereinrichtung (20) zum Betreiben der Brennkraftmaschine (2), einen Einlasstrakt (7) zum Versorgen von Brennräumen (6) der Brennkraftmaschine (2) mit Frischluft, einen Auslasstrakt (8) zum Abführen von Abgas von den Brennräumen (6) und einen Abgasturbolader (9) aufweist, dessen Verdichter (10) im Einlasstrakt (7) eingebunden ist und dessen Turbine (11) im Auslasstrakt (8) eingebunden ist und den Verdichter (10) antreibt, – mit einem Druckluftsystem (3) zum Versorgen eines Druckluftverbrauchers (22) des Fahrzeugs (1) mit Druckluft, das einen Druckluftspeicher (23) zum Bereitstellen der Druckluft für den jeweiligen Druckluftverbraucher (22), einen Luftpresser (25) zum Aufladen des Druckluftspeichers (23), der saugseitig an den Einlasstrakt (7) stromab des Verdichters (10) angeschlossen ist, und eine Steuereinrichtung (31) zum Betreiben des Druckluftsystems (3) aufweist, die mit der Motorsteuereinrichtung (20) und mit dem Luftpresser (25) gekoppelt ist und die zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgestaltet und/oder programmiert ist.Vehicle, in particular road vehicle, - with an internal combustion engine ( 2 ) for driving the vehicle ( 1 ) comprising a motor control device ( 20 ) for operating the internal combustion engine ( 2 ), an inlet tract ( 7 ) for supplying combustion chambers ( 6 ) of the internal combustion engine ( 2 ) with fresh air, an outlet tract ( 8th ) for discharging exhaust gas from the combustion chambers ( 6 ) and an exhaust gas turbocharger ( 9 ), whose compressor ( 10 ) in the inlet tract ( 7 ) and whose turbine ( 11 ) in the outlet tract ( 8th ) and the compressor ( 10 ), - with a compressed air system ( 3 ) for supplying a compressed air consumer ( 22 ) of the vehicle ( 1 ) with compressed air, the compressed air reservoir ( 23 ) for providing the compressed air for the respective compressed air consumer ( 22 ), an air compressor ( 25 ) for charging the compressed air reservoir ( 23 ), the suction side of the inlet tract ( 7 ) downstream of the compressor ( 10 ), and a control device ( 31 ) for operating the compressed air system ( 3 ) connected to the engine control device ( 20 ) and with the air compressor ( 25 ) and which is designed and / or programmed for performing the method according to one of claims 1 to 3.
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