DE102013007086A1

DE102013007086A1 - Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage eines mit Druckluft fremdbefüllten Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013007086A1
Application number: DE102013007086.4A
Authority: DE
Inventors: Konrad Feyerabend
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage (2) eines mit Druckluft fremdbefüllten Kraftfahrzeugs, wobei die Druckluftanlage (2) aufweist: einen Lufttrockner (8), einen mit der Ausgangsleitung (16) des Lufttrockners (8) verbundenen Regenerationstank (24) oder dergleichen, ein jeweils mit der Eingangsleitung (10) des Lufttrockners (8) verbundenes Entlüftungsventil (34), einen Fremdbefüllanschluss (15) und eine Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Druckluftanlage (2), bei dem in der Druckluftanlage (2) im nicht fremdbefüllten Betrieb unter bestimmten Bedingungen den Lufttrockner (8) in einem Regenerationsmodus durch Zuführung von getrockneter Druckluft regeneriert wird, und bei dem die im Regenerationsmodus durch den Lufttrockner (8) geführte Druckluft über das dazu geöffnete Entlüftungsventil (34) aus der Druckluftanlage (2) abgeführt wird. Um zu verhindern, dass im Regenerationsmodus für den Lufttrockner 8 über den Fremdbefüllanschluss (15) zugeführte Druckluft über das geöffnete Entlüftungsventil (34) entweicht, wird im Falle der Fremdbefüllung das Entlüftungsventil (34) geschlossen gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage eines mit Druckluft fremdbefüllten Kraftfahrzeugs, wobei die Druckluftanlage aufweist: einen Lufttrockner, einen mit der Ausgangsleitung des Lufttrockners verbundenen Regenerationstank oder dergleichen, ein jeweils mit der Eingangsleitung des Lufttrockners verbundenes Entlüftungsventil, einen Fremdbefüllanschluss und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Druckluftanlage, bei dem in der Druckluftanlage im nicht fremdbefüllten Betrieb unter bestimmten Bedingungen den Lufttrockner in einem Regenerationsmodus durch Zuführung von getrockneter Druckluft regeneriert wird, und bei dem die im Regenerationsmodus durch den Lufttrockner geführte Druckluft über das dazu geöffnete Entlüftungsventil aus der Druckluftanlage abgeführt wird. Der Begriff Lufttrockner umfasst im Folgenden auch eventuell zugeordnete Filter, Ölabscheider oder dergleichen.
Die Fremdbefüllung der Druckluftanlage eines Kraftfahrzeugs kann insbesondere dann erforderlich werden, wenn dieses von einem anderen Fahrzeug abgeschleppt und über dessen Druckluftanlage mit Druckluft versorgt wird, um bestimmte, fahrtechnisch wichtige Funktionen in dem abgeschleppten Fahrzeug aufrechtzuerhalten, dessen Antriebsmotor und der damit gekoppelte Kompressor zur Versorgung der Druckluftanlage stillgelegt sind.
Eine Druckluftanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art umfasst im Allgemeinen ein dem Lufttrockner nachgeordnetes Mehrkreisschutzventil, über das die unterschiedlichen Druckluftverbraucher versorgt werden. In der zum Mehrkreisschutzventil führenden Ausgangsleitung des Lufttrockners ist ein Hauptrückschlagventil angeordnet, welches eine Rückströmung aus der Druckluftanlage zum Lufttrockner verhindert. Der Anschluss einer vom Regenerationstank oder dergleichen kommenden Leitung an die Ausgangsleitung des Lufttrockners liegt zwischen diesem und dem Hauptrückschlagventil.
Eine Fremdbefüllung der Druckluftanlage eines abgeschleppten Fahrzeugs kann dann grundsätzlich auf zwei Wegen erfolgen, nämlich über einen vor oder einen hinter dem Lufttrockner angeordneten Fremdbefüllanschluss. Ein hinter dem Lufttrockner angeordneter, beispielsweise mit dem Mehrkreisschutzventil integrierter Fremdbefüllanschluss hat den Vorteil, dass er mittels des Hauptrückschlagventils vollkommen von einem Regenerationskreislauf und dem diesem zugeordneten Entlüftungsventil abgeschlossen bleibt, so dass die Möglichkeit ausgeschlossen ist, dass fremdbefüllt zugeführte Druckluft über das Entlüftungsventil abströmen kann. Nachteilig ist jedoch, dass die fremdbefüllt zugeführte Druckluft nicht durch den Lufttrockner des abgeschleppten Fahrzeugs geleitet wird, so dass die Gefahr besteht, dass diese feucht oder aus anderen Gründen von schlechterer Qualität ist. Außerdem muss dem Mehrkreisschutzventil ein zusätzlicher Füllanschluss zugeordnet werden, was den konstruktiven Aufwand und damit den Kostenaufwand erhöht.
Es sind deshalb auch schon Druckluftanlagen entwickelt worden, bei denen der Fremdbefüllanschluss vor dem Lufttrockner angeordnet ist. Die DE 10 2005 018 889 B4 zeigt eine derartige Druckluftanlage, bei der eine mit dem Fremdbefüllanschluss verbundene Füllleitung und ein Entlüftungsventil mit der Eingangsleitung des Lufttrockners verbunden sind. Ein offensichtlicher Vorteil einer derartigen Anordnung ist, dass die fremdbefüllt zugeführte Druckluft über den Lufttrockner geleitet und aufbereitet wird, bevor sie in die Druckluftanlage des abgeschleppten Fahrzeugs gelangt. Als Nachteil muss jedoch angesehen werden, dass diese Füllleitung eine direkte Verbindung mit dem Entlüftungsventil hat, welches bei einem Regenerationsmodus geöffnet ist, so dass fremdbefüllt zugeführte Druckluft über das Entlüftungsventil abströmen und damit nutzlos verloren gehen kann.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage eines fremdbefüllbaren Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, also mit einem vor dem Lufttrockner angeordneten Fremdbefüllanschluss zu schaffen, bei welchem ein Verlust der fremdbefüllt zugeführten Druckluft vermieden werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf einen Regenerationszyklus für den Luftfilter in der Druckluftanlage des abgeschleppten Fahrzeugs während einer im Allgemeinen verhältnismäßig kurzen Abschleppzeit ohne Schaden verzichtet werden kann.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage eines mit Druckluft fremdbefüllten Kraftfahrzeugs, wobei die Druckluftanlage aufweist: einen Lufttrockner, einen mit der Ausgangsleitung des Lufttrockners verbundenen Regenerationstank oder dergleichen, ein jeweils mit der Eingangsleitung des Lufttrockners verbundenes Entlüftungsventil, einen Fremdbefüllanschluss und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Druckluftanlage, bei dem in der Druckluftanlage im nicht fremdbefüllten Betrieb unter bestimmten Bedingungen den Lufttrockner in einem Regenerationsmodus durch Zuführung von getrockneter Druckluft regeneriert wird, und bei dem die im Regenerationsmodus durch den Lufttrockner geführte Druckluft über das dazu geöffnete Entlüftungsventil aus der Druckluftanlage abgeführt wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen:

a) Vor der Durchführung eines an sich fälligen Regenerationsmodus für den Lufttrockner prüft die Steuereinrichtung anhand eines oder mehrerer vorgegebener Kriterien, ob die Druckluftanlage mit Druckluft fremdbefüllt wird oder nicht.
b) Wenn die Steuereinrichtung erkennt, dass die Druckluftanlage mit Druckluft fremdbefüllt wird, wird das Entlüftungsventil geschlossen gehalten.

Im Ergebnis wird durch das geschlossen gehaltene Entlüftungsventil erreicht, dass eine Regeneration des Lufttrockners jedenfalls mittels der Druckluft aus dem Regenerationstank oder mit gerade zugeführter Druckluft nicht stattfinden kann, also ein solcher Regenerationsmodus unterdrückt wird. Nicht ausgeschlossen ist jedoch eine Regeneration des Lufttrockners mit getrockneter Druckluft, die diesem aus anderen Bereichen der Druckluftanlage zuführbar ist, beispielsweise aus solchen Bereichen, die nicht unmittelbar mit dem Fremdbefüllanschluss oder dem Regenerationstank verbunden sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist grundsätzlich immer dann von Nutzen, wenn das Fahrzeug auf irgendeine beliebige Weise mit Druckluft fremdbefüllt wird. Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren jedoch dann, wenn das Fahrzeug von einem anderen Fahrzeug abgeschleppt und über dessen Druckluftanlage mit Druckluft versorgt wird. Für diesen Fall ist vorgesehen, dass die vorgegebenen Kriterien, welche die Unterdrückung eines Regenerationsmodus für den Lufttrockner veranlassen, aus Informationen abgeleitet werden, die diesen Abschleppzustand beschreiben oder kennzeichnen.
Nachfolgend werden beispielhaft einige mögliche Kriterien aufgeführt.
Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können die vorgegebenen Kriterien aus auf einem Datenbus des fremdbefüllten, abgeschleppten Fahrzeugs vorliegenden Fahrzustandsdaten abgeleitet werden. Auf diesen Datenbus hat die genannte Steuereinrichtung zugriff. Die Fahrzustandsdaten werden mit geeigneten Sensoren erfasst, die im abgeschleppten Fahrzeug schon vorhanden sind oder zu diesem Zweck vorgesehen werden.
Gemäß einem Merkmal kann vorgesehen sein, dass als Kriterium überprüft wird, ob zumindest der Fahrzustand ”Motor aus” (Motordrehzahl = Null) und gleichzeitig ”Fahrgeschwindigkeit größer Null” vorliegt. Sensoren, die diese Fahrzustände erkennen, sind üblicherweise in jedem Fahrzeug schon vorhanden und können von der Steuereinrichtung ausgewertet werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass als Kriterium überprüft wird, ob der Zustand ”Warnblinker eingeschaltet” vorliegt. Dazu muss dem Fahrer des schleppenden Fahrzeugs lediglich vorgegeben werden, dass er während des Abschleppens die Warnblinker einschaltet. Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann als Kriterium überprüft werden, ob ein beliebiges, einen Abschlepp-Fahrzustand kennzeichnendes, gegebenenfalls einzurichtendes Diagnosekommando auf dem Datenbus vorhanden ist.
Eine andere Variante sieht vor, dass die vorgegebenen Kriterien aus Plausibilitäts-Checks in der Steuereinrichtung abgeleitet werden. Dazu können beispielsweise die Zustände ”Druck in den Druckluftkreisen steigt” und gleichzeitig ”Kompressor ausgeschaltet” dienen.
Falls der Antriebsmotor des abgeschleppten Fahrzeugs läuft, beispielsweise um die Fahrzeugheizung betreiben oder eine Lenkhilfeanlage betätigen zu können, kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass als vorgegebenes Kriterium überprüft wird, ob der Zustand ”Druck in den Druckluftkreisen steigt stärker als die Motordrehzahl oder die Kompressordrehzahl es zulassen würde” vorliegt.
Um die Gefahr eines zu starken Druckanstiegs in der Druckluftanlage des geschleppten Fahrzeugs zu vermeiden, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass dessen Entlüftungsventil bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drucks in den Druckluftkreisen geöffnet oder eine diesbezügliche Regelung zum Abbau des Überdrucks eingeleitet wird, obwohl Kriterien vorliegen, die ein Öffnen des Entlüftungsventils in der Druckluftanlage verhindern sollen.
Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt schematisch als Blockschaltbild einen Teil einer Druckluftanlage mit einem vor dem Lufttrockner angeordneten Fremdbefüllanschluss, wobei für die Erfindung nicht relevante Einzelheiten nicht beschrieben sind.
Die in der einzigen Figur dargestellte Druckluftanlage 2 umfasst einen ersten Abschnitt 4, in welchem ein Lufttrockner 8 mit den diesem zugeordneten Komponenten untergebracht ist, ferner einen zweiten Abschnitt 6, in welchem eine Mehrkreisschutzventilanordnung sowie weitere Komponenten der Druckluftanlage angeordnet sind, sowie eine Steuereinrichtung 7 zum Steuern der Druckluftanlage.
Der im ersten Abschnitt 4 angeordnete Lufttrockner 8 ist über seine Eingangsleitung 10 mit einem Anschluss 12 verbunden, der seinerseits mit einem nicht dargestellten Kompressor verbunden ist, welcher im allgemeinen Betrieb die Druckluft für die Druckluftanlage liefert. Die Eingangsleitung 10 ist außerdem über eine Fremdbefüllleitung 13a/13b und ein Rückschlagventil 14 mit einem Fremdbefüllanschluss 15 verbunden, der beispielsweise vor dem Abschleppen des Kraftfahrzeugs an die Druckluftanlage des abschleppenden Fahrzeuges angeschlossen wird. Erkennbar ist der Fremdbefüllanschluss 15 strömungstechnisch vor dem Lufttrockner 8 angeordnet, so dass bei einer Fremdbefüllung der Druckluftanlage 2 mit Druckluft diese vorteilhaft über den Lufttrockner 8 geleitet und so getrocknet und gereinigt wird.
Über die Ausgangsleitung 16 des Lufttrockners 8, in der ein in Richtung des Pfeils 17 öffnendes, federbelastetes Hauptrückschlagventil 18 angeordnet ist, wird im Normalbetrieb Druckluft einem Mehrkreisschutzventil 20 zugeführt und von diesem mehreren angeschlossenen, hier nicht dargestellten Druckluftverbrauchern zugeteilt. An die Ausgangsleitung 16 ist hinter dem Hauptrückschlagventil 18 außerdem über eine Abzweigleitung 22 ein Regenerationstank 24 angeschlossen, in welchem aufbereitete Druckluft gespeichert wird. Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass als Regenerationstank auch ein einem der nicht dargestellten Verbraucher zugeordneter Puffertank dienen kann, wie hier nicht im Einzelnen dargestellt ist.
Der Regenerationstank 24 kann über ein elektrisch angesteuertes 3/2-Wegeventil 26 mit einer Regenerationsleitung 28 verbunden werden, die über eine Drossel 30 und ein Rückschlagventil 32 vor dem Hauptrückschlagventil 18 mit der Ausgangsleitung 16 verbunden ist.
An die Fremdbefüllleitung 13a/13b ist ein als 2/2-Wegeventil ausgebildetes und pneumatisch betätigbares Entlüftungsventil 34 angeschlossen, über das diese Fremdbefüllleitung 13a/13b nach außen entlüftet werden kann, wobei ein Schalldämpfer 36 Austrittsgeräusche dämpft.
Falls die Druckluftanlage 2 im Abschleppbetrieb von der Steuereinrichtung 7 in einen Regenerationsmodus geschaltet würde, würde hierzu das 3/2-Wegeventil 26 geöffnet. Druckluft aus dem Regenerationstank 24 strömt dann über die Regenerationsleitung 28, die Drossel 30, das Rückschlagventil 32 sowie die Ausgangsleitung 16 in einer Richtung entgegengesetzt zum Pfeil 17 durch den Lufttrockner 8, und wird über die Fremdbefüllleitung 13a/13b, das geöffnete Entlüftungsventil 34 und den Schalldämpfer 36 nach außen entlüftet. Da die Steuereinrichtung 7 des geschleppten Fahrzeuges nicht auf die Steuerung des schleppenden Fahrzeuges zugreift, die vom schleppenden Fahrzeug gelieferte Druckluft also nicht unterbrochen wird, würde in diesem Fall auch diese Druckluft nachteilig über das Entlüftungsventil 34 nach außen abströmen. Um dieses zu vermeiden, wird dann, wenn die Steuereinrichtung 7 eines der weiter vorne genannten vorgegebenen Kriterien als eingetreten erkennt, das Entlüftungsventil 34 geschlossen gehalten. Ein Regenerationsmodus für den Lufttrockner 8 unter Nutzung von getrockneter und gereinigter Druckluft aus dem Regenerationstank 24 wird dadurch im Ergebnis unterdrückt.
Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, dass das Entlüftungsventil 34 elektromagnetisch betätigbar ausgebildet ist und unabhängig von der jeweiligen Betätigung oder Betätigungsstellung des in der Regenerationsleitung 28 angeordneten 3/2-Wegeventils 26 geschaltet wird. So kann das Entlüftungsventil 34 beispielsweise in seine Durchlassstellung geschaltet werden, um eine nicht dargestellte Kompressorsteuerleitung zu entlüften. Die von der Kompressorsteuerleitung kommende Druckluft kann dabei zur Regeneration des Lufttrockners 8 über diesen geleitet werden.
In der einzigen Figur ist an dem zweiten Abschnitt 6 der Druckluftanlage 2 ein Druckluftanschluss 40 samt zugeordnetem 2/2-Wegeventil und Drossel gepunktet gezeichnet dargestellt, über welche bei konventionellen Druckluftanlagen das Mehrkreisschutzventil 20 unter Umgehung des Lufttrockners 8 mit Druckluft versorgbar ist. Bei einem abgeschleppten Fahrzeug mit inaktivem eigenem Kompressor ist so eine Druckluftversorgung wichtiger Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise der Betriebsbremsen, möglich. Bei einer erfindungsgemäßen Betriebsweise der Druckluftanlage 2 ist ein solcher, dem Mehrkreisschutzventil 20 zugeordneter Druckluftanschluss 40 samt zugehörigem 2/2-Wegeventil und Drossel nicht notwendig, so dass sich die Druckluftanlage 2 bei Nutzung der Erfindung kostengünstiger herstellen lässt. Außerdem wird bei der Druckluftanlage 2 gemäß der Erfindung dem Mehrkreisschutzventil 20 über den Fremdbefüllanschluss 15 und den Lufttrockner 8 ausschließlich getrocknete und gefilterte Druckluft zugeführt, so dass deren Betrieb sicherer als bei konventionellen Druckluftanlagen ist.
Bezugszeichenliste

2: Druckluftanlage
4: Erster Abschnitt
6: Zweiter Abschnitt
7: Steuereinrichtung
8: Lufttrockner
10: Eingangsleitung
12: Anschluss
13a: Fremdbefüllleitung
13b: Fremdbefüllleitung
14: Rückschlagventil
15: Fremdbefüllanschluss
16: Ausgangsleitung
17: Pfeil
18: Hauptrückschlagventil
20: Mehrkreisschutzventil
22: Abzweigleitung
24: Regenerationstank
26: 3/2-Wegeventil
28: Regenerationsleitung
30: Drossel
32: Rückschlagventil
34: Entlüftungsventil
36: Schalldämpfer
40: Druckluftanschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005018889 B4 [0005]

Claims

Verfahren zum Steuern der Druckluftanlage (2) eines mit Druckluft fremdbefüllten Kraftfahrzeugs, wobei die Druckluftanlage (2) aufweist: einen Lufttrockner (8), einen mit der Ausgangsleitung (16) des Lufttrockners (8) verbundenen Regenerationstank (24) oder dergleichen, ein jeweils mit der Eingangsleitung (10) des Lufttrockners (8) verbundenes Entlüftungsventil (34), einen Fremdbefüllanschluss (15) und eine Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Druckluftanlage (2), bei dem in der Druckluftanlage (2) im nicht fremdbefüllten Betrieb unter bestimmten Bedingungen der Lufttrockner (8) in einem Regenerationsmodus durch Zuführung von getrockneter Druckluft regeneriert wird, und bei dem die im Regenerationsmodus durch den Lufttrockner (8) geführte Druckluft über das dazu geöffnete Entlüftungsventil (34) aus der Druckluftanlage (2) abgeführt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: a) Vor der Durchführung eines an sich fälligen Regenerationsmodus für den Lufttrockner (8) prüft die Steuereinrichtung (7) anhand eines oder mehrerer vorgegebener Kriterien, ob die Druckluftanlage (2) mit Druckluft fremdbefüllt wird oder nicht. b) Wenn die Steuereinrichtung (7) erkennt, dass die Druckluftanlage (2) mit Druckluft fremdbefüllt wird, wird das Entlüftungsventil (34) geschlossen gehalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossen Entlüftungsventil (34) der Regenerationsmodus unterdrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Kriterien aus Fahrzustandsdaten abgeleitet werden, die auf einem Datenbus des mit Druckluft fremdbefüllten Fahrzeugs vorliegenden.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium überprüft wird, ob der Fahrzustand ”Motor aus” (Motordrehzahl = Null) und gleichzeitig ”Fahrgeschwindigkeit größer Null” vorliegt.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium überprüft wird, ob der Zustand ”Warnblinker eingeschaltet” vorliegt.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium überprüft wird, ob ein einen Abschlepp-Fahrzustand kennzeichnendes Diagnosekommando auf dem Datenbus vorliegt.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Kriterien aus Plausibilitäts-Checks in der Steuereinrichtung (7) abgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium überprüft wird, ob die Zustände ”Druck in den Druckluftkreisen steigt” und gleichzeitig ”Kompressor ausgeschaltet” vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium überprüft wird, ob der Zustand ”Druck in den Druckluftkreisen steigt stärker als die Motordrehzahl oder die Kompressordrehzahl es zulassen würde” vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (34) bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drucks in den Druckluftkreisen der Druckluftanlage (2) geöffnet oder eine diesbezügliche Regelung zum Abbau des Überdrucks eingeleitet wird.