DE102014009432A1

DE102014009432A1 - Druckluftversorgungsanlage, pneumatisches System und Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage

Info

Publication number: DE102014009432A1
Application number: DE102014009432.4A
Authority: DE
Inventors: Dieter Frank; Frank Meissner; Uwe Stabenow
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: WO2015197168A1; DE102014009432B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungsanlage (10) zum Betreiben einer Pneumatikanlage (90), insbesondere einer Luftfederanlage (1090) eines Fahrzeugs (1000), aufweisend: – eine Luftzuführung mit einem Luftverdichter (21) zur Versorgung einer Druckluftzuführung (1) mit Druckluft, wobei der Luftverdichter (21) einen Kompressor (21.2) und einen Elektromotor (21.1) aufweist, wobei der Elektromotor (21.1) an eine elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) angeschlossen und zum Antreiben des Kompressors (21.2) bestimmt ist, – eine pneumatische Hauptleitung (60), mit einem Lufttrockner (61) und einem Druckluftanschluss (2) zur Versorgung der Pneumatikanlage (90) mit Druckluft, – eine Entlüftungsleitung (70), insbesondere eine von der pneumatische Hauptleitung (60) an der Druckluftzuführung (1) abzweigende Entlüftungsleitung (70), aufweisend ein in der Entlüftungsleitung (70) angeschlossenes Entlüftungsventil (71) und einen Entlüftungsanschluss (3) zum Ablassen von Luft zur Umgebung, wobei das Entlüftungsventil (71) Teil einer elektrisch ansteuerbaren Ventilanordnung (40) ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ventilanordnung (40) unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) ansteuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein pneumatisches System und ein Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage.
Insbesondere weist eine Druckluftversorgungsanlage eine Druckluftzuführung auf, an die druckluftzuführungsseitig eine Ladeanordnung mit einem Verdichter angeschlossen ist. Die Druckluftversorgungsanlage weist auch einen Druckluftanschluss zur Pneumatikanlage und einen Entlüftungsanschluss zur Umgebung sowie eine pneumatische Hauptleitung zwischen der Druckluftzuführung und dem Druckluftanschluss, und eine Entlüftungsleitung zwischen der Druckluftzuführung und dem Entlüftungsanschluss auf.
Eine Druckluftversorgungsanlage wird regelmäßig mit einem Druckmittel in Form von Druckluft betrieben. Ein Betrieb ist jedoch im Allgemeinen nicht auf einen Betrieb mit Druckmittel in Form von Druckluft beschränkt; grundsätzlich kann eine Druckluftversorgungsanlage auch mit anderen Druckmitteln als Druckluft betrieben werden. Bevorzugt kann eine Druckluftversorgungsanlage in Fahrzeugen aller Art eingesetzt werden zur Versorgung einer Pneumatikanlage eines Fahrzeugs mit Druckluft.
Eine Druckluftversorgungsanlage ist allgemein in DE 197 24 747 C1 beschrieben, nämlich eine Fahrzeugluft-Luftfederanlage mit einem stromlos offenen 2/2-Magnetventil und einem elektrisch betriebenen Kompressor, welcher von einer gemeinsamen Steuereinheit angesteuert wird.
Ein stromlos offenes 3/2-Magnetventil für eine Zweikammerlufttrocknungsanlage ist aus DE 35 33 893 A1 bekannt. DE 39 19 438 A1 beschreibt ein stromlos offenes 2/2-Magnetventil für eine Luftfederanlage in einem Fahrzeug. Eine Druckluftaufbereitungsanlage für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise in DE 198 21 420 C1 beschrieben.
Solche und ähnliche Druckluftversorgungsanlagen gemäß dem Stand der Technik weisen beispielsweise praktikable Lösungen zur Entlüftung der jeweiligen pneumatischen Hauptleitung auf, die jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet sind. So ist beispielsweise bei elektromagnetisch angesteuerten Entlüftungsventilen stets auch eine entsprechende Treiberstufe sowie eine Ansteuerlogik in einem zugeordneten Steuergerät erforderlich. Je nach Ausbaustufe derselben kann dies erhöhte Kosten bedingen bzw. eine hohe Komplexität des Steuergerätes erfordern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckluftversorgungsanlage, ein pneumatisches System und ein Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert, insbesondere vereinfacht sind. Insbesondere soll eine Druckluftversorgungsanlage, ein pneumatisches System und ein Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage angegeben werden, die vergleichsweise einfach steuerbar sind, vorzugsweise ein vergleichsweise einfaches Entlüften einer pneumatischen Hauptleitung ermöglichen.
Die Aufgabe hinsichtlich der Druckluftversorgungsanlage wird mit einer Druckluftversorgungsanlage des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei der eingangs genannten Druckluftversorgungsanlage die Ventilanordnung unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors ansteuerbar ist.
Die Erfindung führt auch auf ein pneumatisches System des Anspruchs 13; dieses weist eine erfindungsgemäße Druckluftversorgungsanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und eine Pneumatikanlage auf. Vorzugsweise ist die Pneumatikanlage an dem Druckluftanschluss der Druckluftversorgungsanlage angeschlossen. Das pneumatische System kann entsprechend der oben mit Bezug auf die Druckluftversorgungsanlage beschriebenen Weiterbildungen weitergebildet werden.
Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage wird mit einem Verfahren des Anspruchs 14 gelöst. Erfindungsgemäß weist das Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage die Schritte auf:

– Versorgen des Elektromotors mit einem Strom oder einer Spannung über die elektrische Versorgungsleitung,
– Ansteuern der Ventilanordnung unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass über eine unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors ansteuerbare Ventilanordnung zu einer Vereinfachung der Druckluftversorgungsanlage genutzt werden kann. Insbesondere kann bei einer dieser Art unmittelbar angesteuerten Ventilanordnung über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors eine entsprechende Treiberstufe sowie Ansteuerlogik in dem zugeordneten Steuergerät entbehrlich sein oder zumindest vereinfacht werden. Damit entfallen auch die oben beschriebenen Nachteile hinsichtlich Komplexität und Kosten einer Druckluftversorgungsanlage.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Entlüftungsventil bei nicht strombeaufschlagtem Zustand der Ventilanordnung geöffnet, so dass Druckluft aus der pneumatischen Hauptleitung über das Entlüftungsventil zum Entlüftungsanschluss entweichen kann. Dies ermöglicht ein automatisches Entlüften bei ruhendem Kompressor. Bevorzugt ist das Entlüftungsventil im strombeaufschlagtem Zustand der Ventilanordnung geschlossen.
Ein vorteilhaft einfacher Aufbau der Druckluftversorgungsanlage kann dadurch erreicht werden, dass das Entlüftungsventil elektrisch ansteuerbar und stromlos offen ausgebildet und unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors ansteuerbar ist. Im unbetätigten Zustand (d. h. nicht angesteuerten Zustand) geschlossene Ventile neigen zum Kleben, d. h. ihre eigentliche Schaltfunktion versagt. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass dauerhaft geschlossene Entlüftungsventile leicht im Ventilsitz einfrieren, was beispielsweise bei einem Nutzfahrzeug zu einem hohen Sicherheitsrisiko führen kann.
Alternativ kann das Entlüftungsventil pneumatisch ansteuerbar und im nicht druckbeaufschlagtem Zustand geschlossen ausgebildet sein, und die Ventilanordnung weiter ein ansteuerbares Steuerventil aufweisen, das über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors ansteuerbar und zum pneumatischen Ansteuern des Entlüftungsventils über eine pneumatisch Zweigleitung an einen Drucksteueranschluss des Entlüftungsventils angeschlossen ist. Auf diese Weise kann das Konzept der Erfindung der unmittelbaren Ansteuerung der Ventilanordnung über die elektrische Vorversorgungsleitung mit dem Vorteil einer beschleunigten Entlüftung kombiniert werden.
Bevorzugt ist das Steuerventil ausgebildet, eine Steuerleitung, die von der pneumatischen Hauptleitung abzweigt, mit der Zweigleitung zu verbinden, wenn das Steuerventil im nicht strombeaufschlagtem Zustand ist.
Bevorzugt ist das Steuerventil ausgebildet, die Zweigleitung mit einer Zusatzentlüftungsleitung zu verbinden, wenn das Steuerventil im strombeaufschlagtem Zustand ist. Somit ergibt sich eine besonders wirksame Vorsteuerung des Entlüftungsventils.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Ventilanordnung über eine elektrische Steuerleitung an die Versorgungsleitung des Elektromotors angeschlossen ist. Auf diese Weise kann auf eine umfangreiche und störanfällige Verkabelung der Ventilanordnung im Wesentlichen verzichtet werden.
Bevorzugt ist die Ventilanordnung parallel zur elektrischen Versorgungsleitung des Elektromotors angeschlossen. Derart kann die Ventilanordnung besonders einfach elektrisch an das Spannungspotential eines Elektromotors angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Steuerleitung ein elektrisches Anpasselement zum Anpassen der Ventilanordnung an einen Strom und/oder eine Spannung der elektrischen Steuerleitung aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass ohne weiteres auf standardisierte Ventile zurückgegriffen werden kann. Gleichzeitig können die Anpasselemente dazu dienen, unerwünschte vom Elektromotor ausgehende Induktionseffekte von der Ventilanordnung abzuschirmen. Typischerweise kann ein Anpasselement als Widerstandskaskade, oder beispielsweise als elektronischer Spannungswandler ausgebildet sein.
Um die Ventilanordnung auch bei längerem Betrieb des Elektromotors konstant geschlossen zu halten, ist der Elektromotor vorteilhafterweise als Gleichstrom-Elektromotor ausgebildet. Alternativ ist es auch möglich, den Elektromotor als Wechselstrommotor auszubilden und eine zusätzliche Gleichrichtereinheit zur Bereitstellung einer Gleichstromspannung an die Ventilanordnung vorzusehen.
Ein kompakter Aufbau der Druckluftversorgungsanlage ist dadurch möglich, dass die Druckluftversorgungsanlage ein Gehäuse aufweist und die Ventilanordnung innerhalb des Gehäuses an die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors angeschlossen ist. Somit kann auf eine externe elektrische Verkabelung verzichtet werden, wodurch sich zum Einen die besagte Platzersparnis, zum Anderen ein erhöhter Schutz vor elektrischen Kurzschlüssen ergibt.
Um auf standardisierte Ventile zurückgreifen zu können, was die Kosten der Druckluftversorgungsanlage vorteilhafterweise begrenzt, kann ein Pneumatikteil des Entlüftungsventils in Form eines 2/2-Wegeventils und/oder ein Pneumatikteil des Steuerventils in Form eines 3/2-Wegeventils gebildet sein.
Insbesondere hinsichtlich des Verfahrens wird vorteilhafterweise das Entlüftungsventil durch Ansteuern der Ventilanordnung unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors geschlossen. Somit ergibt sich eine automatische Entlüftung, wenn ein Druckluft aus der pneumatischen Hauptleitung über das Entlüftungsventil zum Entlüftungsanschluss geführt wird, wenn die Ventilanordnung nicht im strombeaufschlagten Zustand ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird das elektrisch ansteuerbare und stromlos offen ausgebildete Entlüftungsventil durch elektrisches Ansteuern des Entlüftungsventils über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors geschlossen. Auf einfache Weise kann so ein druckloser Kompressoranlauf bereitgestellt werden.
Um ein schnelles Entlüften auch in einer schnell entlüftenden Anordnung (engl. „Quick-Release) zu gewährleisten, kann ein Entlüften der an den Drucksteueranschluss des pneumatischen Ansteuer- und Entlüftungsventils angeschlossenen pneumatischen Zweigleitung durch elektrisches Ansteuern des elektrisch ansteuerbaren Ventils über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors erfolgen.
Grundsätzlich lässt sich das Konzept der Erfindung in unterschiedlichen Ausführungsformen realisieren, von denen einige in den Zeichnungen konkret erläutert sind. Die Ausführungsformen sind nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen, der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweisen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus, zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Beim angegebenen Wertebereich sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktionen sind, dort wo sinnvoll der Einfachheit halber mit einem gleichen Bezugszeichen versehen. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Im Einzelnen ist gezeigt in:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines pneumatischen Systems mit Druckluftversorgungsanlage und Pneumatikanlage am Beispiel einer Luftfederanlage für ein Fahrzeug;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines pneumatischen Systems mit Druckluftversorgungsanlage und Pneumatikanlage am Beispiel einer Luftfederanlage für ein Fahrzeug;
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines pneumatischen Systems mit Druckluftversorgungsanlage und Pneumatikanlage am Beispiel einer Luftfederanlage für ein Fahrzeug;
4 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ablaufs eines Verfahrens zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage.
Für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug 1000 weist ein pneumatisches System 100 in 1 eine Druckluftversorgungsanlage 10 und eine Pneumatikanlage 90, in Form einer schematisch angedeuteten Luftfederanlage 1090, auf. Die Pneumatikanlage 90, die Teil eines hier nicht vollständig dargestellten Fahrzeugluftfedersystems ist, weist zwei Balgventile 93 auf, an die zwei Luftfedern 91 angeschlossen sind. Die Druckluftversorgungsanlage 10 weist eine Luftzuführung mit einer Luftzuführungsleitung 20 mit einem Luftverdichter 21 zur Versorgung einer Druckluftzuführung 1 mit Druckluft auf. Der Luftverdichter 21 weist einen Kompressor 21.2 und einen Elektromotor 21.1 auf, wobei der Elektromotor 21.1 mechanisch an den Kompressor 21.2 angeschlossen ist. Der Elektromotor 21.1 ist wiederum über eine erste und zweite Versorgungsleitung 21.5, 21.6 an ein Steuergerät 21.9, das entsprechende Treiberstufen zum Ansteuern des Elektromotors 21.1 enthält, angeschlossen. Das Entlüftungsventil 71 ist innerhalb des Gehäuses 11 an die elektrische Versorgungsleitung 21.5, 21.6 des Elektromotors 21.1 angeschlossen.
Weiterhin umfasst die Druckluftversorgungsanlage 10 einen Druckluftanschluss 2, an den die Pneumatikanlage 90 angeschlossen ist, sowie einen Entlüftungsanschluss 3, der über einen Filter 0.3 und/oder Geräuschdämpfer zur Umgebung führt.
Die Druck- und Versorgungsanlage 10 umfasst weiter eine pneumatische Hauptleitung 60 zwischen der Druckluftzuführung 1 und dem Druckluftanschluss 2 und eine Entlüftungsleitung 70 zwischen der Druckluftzuführung 1 und dem Entlüftungsanschluss 3. Der Verdichter 21 ist ansaugseitig mit dem Ansauganschluss 0 über einen Filter 0.1 mit der Umgebung verbunden.
Die Entlüftungsleitung 70, die von der pneumatischen Hauptleitung 60 an der Druckluftzuführung 1 abzweigt, weist ein in der Entlüftungsleitung 70 angeschlossenes Entlüftungsventil 71 auf, wobei das Entlüftungsventil 71 Teil einer elektrischen ansteuerbaren Ventilanordnung 40 ist. Das Entlüftungsventil 71 weist einen Pneumatikteil PT71 und einen Magnetteil MT71 auf. Vorliegend ist der Pneumatikteil PT71 des Entlüftungsventils 71 in Form eines 2/2-Wegeventils 2W gebildet. Das Entlüftungsventil 71 ist im nicht angesteuerten Zustand in Richtung der Entlüftungsleitung 70 offen – dieser Fall ist in 1 dargestellt – und ist bei Ansteuerung des Entlüftungsventils 71 vom offenen in den geschlossenen Zustand überführbar. Allgemein ausgedrückt ist das Entlüftungsventil 71 in strombeaufschlagtem Zustand G der Ventilanordnung 40 geschlossen und, wenn die Ventilanordnung 40 in nicht strombeaufschlagtem Zustand O ist – dieser Fall ist in 1 dargestellt –, kann Druckluft DL aus der pneumatischen Hauptleitung 60 über das Entlüftungsventil 71 zum Entlüftungsanschluss 3 entweichen. Dafür ist das Entlüftungsventil 71 über seinen Magnetteil MT71 und eine elektrische Steuerleitung 71.5, 71.6 an die Versorgungsleitung 21.5, 21.6 des Elektromotors 21.1 angeschlossen. Wird nun der Elektromotor 21.1 über die Versorgungsleitung 21.5, 21.6 bestromt, so erfolgt auch eine Bestromung des Entlüftungsventils 71 am Magnetteil MT71; letzterer aktuiert den Pneumatikteil PT71. Die elektrischen Steuerleitungen 71.5. 71.6 weisen jeweils ein elektrisches Anpasselement 71.8, 71.9 zum Anpassen der Eigenschaften des Magnetteils MT71 des Entlüftungsventils 71 oder dergleichen an einen Strom der elektrischen Steuerleitung 71.5, 71.6 auf.
Weiter ist, wie in 1 gezeigt, in der pneumatischen Hauptleitung zwischen Druckluftzuführung 1 und Druckluftanschluss 2 ein Lufttrockner 61 angeschlossen. Zwischen Lufttrockner 61 und dem Druckluftanschluss 2 ist eine Hauptdrossel 64 in der pneumatischen Hauptleitung 60 angeordnet. Bei der in 1 gezeigten Druckluftversorgungsanlage 10 handelt es sich um eine direkt entlüftende Anlage (engl. „Direct-Release”), da das Entlüftungsventil 71 unmittelbar angesteuert, insbesondere also nicht pneumatisch vorgesteuert, wird.
Eine zweite Ausführungsform eines pneumatischen Systems 100 für ein Fahrzeug 1000 mit einer Druckluftversorgungsanlage 10 und einer Pneumatikanlage 90 in Form einer Luftfederanlage 1090 ist in 2 dargestellt. In der Ausführungsform der 2 ist das Entlüftungsventil 71 pneumatisch ansteuerbar und im nicht druckbeaufschlagtem Zustand geschlossen ausgebildet. Das Entlüftungsventil 71 weist einen Pneumatikteil PT71 auf. Die Ventilanordnung 40 weist weiter ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil 74 auf. Das elektrisch ansteuerbares Steuerventil 74 weist einen Pneumatikteil PT74 und einen Magnetteil MT74 auf. Vorliegend ist der Pneumatikteil PT74 des Steuerventils 74 in Form eines 3/2-Wegeventils 3W gebildet.
Das elektrisch ansteuerbare Steuerventil 74 ist zum pneumatischen Vorsteuern des Entlüftungsventils 71 über eine pneumatische Zweigleitung 120 an einen Drucksteueranschluss 71S des Pneumatikteils PT71 des Entlüftungsventils 71 angeschlossen. Das Entlüftungsventil ist auch an seinem Drucksteueranschluss 71S mit einer Druckbegrenzung 76 an die Entlüftungsleitung 70 angeschlossen.
Eine Entlüftungsdrossel 75 ist in der Entlüftungsleitung 70 zwischen Druckluftzuführung 1 und dem Entlüftungsventils 71 angeordnet.
In 2 ist das elektrisch ansteuerbare Steuerventil 74 über die elektrischen Versorgungsleitungen 21.5, 21.6 des Elektromotors 21.1 am Magnetteil MT74 ansteuerbar. Das Steuerventil 74 ist innerhalb des Gehäuses 11 an die elektrische Versorgungsleitung 21.5, 21.6 des Elektromotors 21.1 angeschlossen.
Das elektrisch ansteuerbare Steuerventil 74 ist ausgebildet, eine pneumatische Steuerleitung 110, die von der pneumatischen Hauptleitung 60 abzweigt, mit der pneumatischen Zweigleitung 120 zu verbinden, wenn das Steuerventil 74 nicht strombeaufschlagt ist, d. h. wenn der Elektromotor 21.1 in Ruhe ist. Das Steuerventil 74 ist ferner ausgebildet, die pneumatische Zweigleitung 120 mit einer pneumatischen Zusatzentlüftungsleitung 170 zu verbinden, wenn das Steuerventil 74 im strombeaufschlagtem Zustand ist, d. h. über die elektrische Versorgungsleitung 21.5, 21.6 des Elektromotors 21.1 mit Strom versorgt ist. Die pneumatische Zusatzentlüftungsleitung 170 ist wiederum mit dem Entlüftungsanschluss 3 pneumatisch verbunden.
Bei der in 2 gezeigten Druckluftversorgungsanlage 10 handelt es sich um eine vergleichsweise schnell entlüftende Anlage (engl. „Quick-Release”), da das Entlüftungsventil 71 über das Steuerventil 74 pneumatisch vorgesteuert wird.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines pneumatischen Systems 100 für ein Fahrzeug 1000 mit einer Druckluftversorgungsanlage 10 und einer Pneumatikanlage 90 in Form einer Luftfederanlage 1090, die im Wesentlichen der mit Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist; diesbezüglich wird auf die Beschreibung der 1 verwiesen. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 1 weist die Ausführungsform der 3 eine über eine Pneumatikleitung 96 angeschlossene Pneumatikanlage 90 mit vier Balgventilen 93 und vier Luftfedern 91 auf. Des Weiteren weist die Pneumatikanlage 90 ein Druckluftreservoir 92 mit vorgeschalteten Speicherventilen 94 auf.
Mit Bezug auf 4 soll nun ein Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage beschrieben werden.
In einem ersten Verfahrensschritt 51, einem Ansteuerschritt, wird ein Elektromotor 21.1 einer Druckluftversorgungsanlage 10 über eine elektrische Versorgungsleitung mit Strom versorgt und gleichzeitig über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors die Ventilanordnung 40 unmittelbar angesteuert. Durch die unmittelbare Ansteuerung der Ventilanordnung 40 über die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors 21.1 wird das Entlüftungsventil geschlossen. Durch den ersten Verfahrensschritt S1 wird ein druckloser Kompressoranlauf sicher gewährleistet.
In einem sich anschließenden zweiten Verfahrensschritt S2, einem Befüllschritt, wird durch den Kompressor 21.2 bereitgestellte Druckluft DL über die pneumatische Hauptleitung 60 hin zum Druckluftanschluss 2 und über den Druckluftanschluss 2 in eine an den Druckluftanschluss angeschlossene Pneumatikanlage 90 geführt; diese also befällt.
In einem sich anschließenden dritten Verfahrensschritt S3, einem Entlüftungsschritt, wird der Elektromotor stromlos geschaltet. Dadurch wird die unmittelbar mit der Versorgungsleitung des Elektromotors verbundene Ventilanordnung 40 zur Entlüftungsleitung geöffnet, so dass ein Führen der Druckluft aus der pneumatischen Hauptleitung über das Entlüftungsventil 71 zum Entlüftungsanschluss 3 erfolgen kann.
Bezugszeichenliste

0.1: Filter und/oder Dämpfer, Ansauganschluss
0: Ansauganschluss
0.3: Filter und/oder Dämpfer, Entlüftungsanschluss
1: Druckluftzuführung
2: Druckluftanschluss
3: Entlüftungsanschluss
10: Druckluftversorgungsanlage
11: Gehäuse
20: Luftzuführungsleitung
21: Luftverdichter
21.1: Elektromotor
21.2: Kompressor
21.5: erste Versorgungsleitung
21.6: zweite Versorgungsleitung
21.9: Steuergerät
40: Ventilanordnung
60: pneumatische Hauptleitung
61: Lufttrockner
64: Hauptdrossel
70: Entlüftungsleitung
71: Entlüftungsventil
71.5, 71.6: elektrische Steuerleitung
71.8, 71.9: elektrisches Anpasselement
71S: Drucksteueranschluss
74: Steuerventil
75: Entlüftungsdrossel
76: Druckbegrenzung
90: Pneumatikanlage
91: Luftfeder
92: Druckluftreservoir
93: Balgventile
94: Speicherventile
96: Pneumatikleitung
100: pneumatisches System
110: pneumatische Steuerleitung
120: pneumatische Zweigleitung
170: Zusatzentlüftungsleitung
S1: erster Verfahrensschritt, Ansteuerschritt
S2: zweiter Verfahrensschritt, Befüllungsschritt
S3: dritter Verfahrensschritt, Entlüftungsschritt
1000: Fahrzeug
1090: Luftfederanlage
2W: 2/2-Wegeventil
3W: 3/2-Wegeventil
G: strombeaufschlagter Zustand
O: nicht strombeaufschlagter Zustand
DL: Druckluft
PT71: Pneumatikteil des Entlüftungsventils 71
PT74: Pneumatikteil des Steuerventils 74
MT71: Magnetteil des Entlüftungsventils 71
MT74: Magnetteil des Steuerventils 74

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19724747 C1 [0004]
DE 3533893 A1 [0005]
DE 3919438 A1 [0005]
DE 19821420 C1 [0005]

Claims

Druckluftversorgungsanlage (10) zum Betreiben einer Pneumatikanlage (90), insbesondere einer Luftfederanlage (1090) eines Fahrzeugs (1000), aufweisend: – eine Luftzuführung mit einem Luftverdichter (21) zur Versorgung einer Druckluftzuführung (1) mit Druckluft, wobei der Luftverdichter (21) einen Kompressor (21.2) und einen Elektromotor (21.1) aufweist, wobei der Elektromotor (21.1) an eine elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) angeschlossen und zum Antreiben des Kompressors (21.2) bestimmt ist, – eine pneumatische Hauptleitung (60), mit einem Lufttrockner (61) und einem Druckluftanschluss (2) zur Versorgung der Pneumatikanlage (90) mit Druckluft, – eine Entlüftungsleitung (70), insbesondere eine von der pneumatische Hauptleitung (60) an der Druckluftzuführung (1) abzweigende Entlüftungsleitung (70), aufweisend ein in der Entlüftungsleitung (70) angeschlossenes Entlüftungsventil (71) und einen Entlüftungsanschluss (3) zum Ablassen von Luft zur Umgebung, wobei das Entlüftungsventil (71) Teil einer elektrisch ansteuerbaren Ventilanordnung (40) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (40) unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) ansteuerbar ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (71) in strombeaufschlagtem Zustand (G) der Ventilanordnung (40) geschlossen ist und, wenn die Ventilanordnung (40) in nicht strombeaufschlagtem Zustand (O) ist, Druckluft (DL) aus der pneumatischen Hauptleitung (60) über das Entlüftungsventil (71) zum Entlüftungsanschluss (3) entweichen kann.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (71) elektrisch ansteuerbar und stromlos offen ausgebildet und unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) ansteuerbar ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (71) pneumatisch ansteuerbar und in nicht druckbeaufschlagtem Zustand geschlossen ausgebildet ist, und die Ventilanordnung (40) weiter ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil (74) aufweist, das über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) ansteuerbar und zum pneumatischen Ansteuern des Entlüftungsventils (71) über pneumatische Zweigleitung (120) an einen Drucksteueranschluss (715) des Entlüftungsventils (71) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (74) ausgebildet ist, eine Steuerleitung (110), die von der pneumatischen Hauptleitung (60) abzweigt, mit der Zweigleitung (120) zu verbinden, wenn das Steuerventil (74) in nicht strombeaufschlagtem Zustand (O) ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (74) ausgebildet ist, die Zweigleitung (120) mit einer Zusatzentlüftungsleitung (170) zu verbinden, wenn das Steuerventil (74) in strombeaufschlagtem Zustand (G) ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (40) über eine elektrische Steuerleitung (71.5, 71.6) an die Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (40) parallel zur elektrischen Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerleitung (71.5, 71.6) ein elektrisches Anpasselement (71.8, 71.9) zum Anpassen der Ventilanordnung (40) an einen Strom und/oder eine Spannung der elektrischen Steuerleitung (71.5, 71.6) aufweist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (21.1) ein Gleichstromelektromotor ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftversorgungsanlage (10) ein Gehäuse (11) aufweist und die Ventilanordnung (40) innerhalb des Gehäuses an die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pneumatikteil (PT71) des Entlüftungsventils (71) in Form eines 2/2-Wegeventils (2W) und/oder ein Pneumatikteil (PT74) des Steuerventils (74) in Form eines 3/2-Wegeventils (3W) gebildet ist.
Pneumatisches System (100) mit einer Druckluftversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und einer Pneumatikanlage (90).
Verfahren zum Steuern einer Druckluftversorgungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, aufweisend die Schritte: – Versorgen des Elektromotors (21.1) mit einem Strom und/oder einer Spannung über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6); – Ansteuern (S1) der Ventilanordnung (40) unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1).
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Schritt: – Schließen eines Entlüftungsventil (71) durch Ansteuern der Ventilanordnung (40) unmittelbar über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1).
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch den Schritt: – Führen (S2) einer Druckluft (DL) aus der pneumatischen Hauptleitung (60) über das Entlüftungsventil (71) zu einem Entlüftungsanschluss (3), wenn die Ventilanordnung (40) in nicht strombeaufschlagtem Zustand (O) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch den Schritt: – Schließen des elektrisch ansteuerbaren und stromlos offen ausgebildeten Entlüftungsventils (71) durch elektrisches Ansteuern des Entlüftungsventils (71) über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1).
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch den Schritt: – Entlüften (S3) der an den Drucksteueranschluss (71S) des pneumatisch ansteuerbaren Entlüftungsventils (71) angeschlossenen pneumatische Zweigleitung durch elektrisches Ansteuern des elektrisch ansteuerbaren Steuerventils (74) über die elektrische Versorgungsleitung (21.5, 21.6) des Elektromotors (21.1).