DE102019134843A1 - Control air system for a hydrodynamic retarder - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Steuerluftsystem zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einen Luftraum vorgeschlagen, das vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders, geeignet ist. Der Grundaufbau Steuerluftsystem umfasst:- einem Regelanschluss, über den der Luftraum zur Bereitstellung eines Steuerluftdruckes mit Druckluft befüllbar ist,- eine Druckluftzuleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Einlassventil geschaltet ist, um dem Luftraum Druckluft zuzuführen,- eine Entlüftungsleitung in welche ein elektrisch betätigbares Entlüftungsventil geschaltet ist, um Druckluft aus dem Luftraum abzuleiten;- einen Sensor, zum wenigstens mittelbaren Erfassen oder Berechnen des Druckes zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil; sowie- eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, den Steuerluftdruck im Luftraum zu steuern oder zu regeln.Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Druckluftzuleitung in Strömungsrichtung der Druckluft dem Einlassventil eine Schaltvorrichtung vorgeschaltet ist, die im nicht betätigten Zustand die Druckluftzuleitung zu einem Druckluftanschluss unterbricht.A control air system is proposed for providing compressed air with an adjustable air pressure in an air space, which is preferably suitable for controlling the braking torque of a hydrodynamic retarder. The basic structure of the control air system comprises: - a control connection via which the air space can be filled with compressed air to provide a control air pressure, - a compressed air supply line into which an electrically actuatable inlet valve is connected to supply compressed air to the air space, - a vent line into which an electrically actuated vent valve is connected to discharge compressed air from the air space; - a sensor for at least indirect detection or calculation of the pressure between the inlet valve and the outlet valve; as well as a control device which is set up to control or regulate the control air pressure in the air space. According to the invention, it is proposed that a switching device is connected upstream of the inlet valve in the compressed air supply line in the direction of flow of the compressed air, which interrupts the compressed air supply line to a compressed air connection when not actuated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerluftsystem, MRCU, zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einem Luftraum, vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überprüfung des Funktionszustandes des Steuerluftsystems.The invention relates to a control air system, MRCU, for providing compressed air with an adjustable air pressure in an air space, preferably for controlling the braking torque of a hydrodynamic retarder. The invention also relates to a method for checking the functional state of the control air system.
In einem Kraftfahrzeug ist die Druckluftversorgung des Steuerluftsystems für den hydrodynamischen Retarder in der Regel an das Druckluftsystem des Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Druckluftversorgung für das Bremsluftsystem, das in Nutzfahrzeugen zum Lösen der Bremsen verwendet wird, angeschlossen.In a motor vehicle, the compressed air supply of the control air system for the hydrodynamic retarder is usually connected to the compressed air system of the motor vehicle, for example the compressed air supply for the brake air system that is used in commercial vehicles to release the brakes.
Aus dem StdT sind unterschiedlich aufgebaute Steuerluftsysteme und Verfahren zur Regelung, Überwachung und Funktionskontrolle bekannt. So offenbart die
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen alternativen Aufbau für ein Steuerluftsystem vorzuschlagen, mit welchem ein erweitertes Verfahren zur Funktionsdiagnose durchführbar ist.The object of the invention is to propose an alternative structure for a control air system with which an extended method for functional diagnosis can be carried out.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerluftsystem entsprechend Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a control air system according to
Es wird ein Steuerluftsystem zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einen Luftraum vorgeschlagen, das vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders, geeignet ist. Der Grundaufbau des Steuerluftsystems umfasst:
- - einem Regelanschluss, über den der Luftraum zur Bereitstellung eines Steuerluftdruckes mit Druckluft befüllbar ist,
- - eine Druckluftzuleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Einlassventil geschaltet ist, um dem Luftraum Druckluft zuzuführen,
- - eine Entlüftungsleitung in welche ein elektrisch betätigbares Entlüftungsventil geschaltet ist, um Druckluft aus dem Luftraum abzuleiten;
- - einen Sensor, zum wenigstens mittelbaren Erfassen oder Berechnen des Druckes zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil; sowie
- - eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, den Steuerluftdruck im Luftraum zu steuern oder zu regeln.
- - a control connection via which the air space can be filled with compressed air to provide a control air pressure,
- - a compressed air supply line into which an electrically actuatable inlet valve is connected in order to supply compressed air to the air space,
- - A vent line in which an electrically actuatable vent valve is connected in order to discharge compressed air from the air space;
- - A sensor for at least indirectly detecting or calculating the pressure between the inlet valve and the outlet valve; as
- - A control device which is set up to control or regulate the control air pressure in the air space.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Druckluftzuleitung in Strömungsrichtung der Druckluft dem Einlassventil eine Schaltvorrichtung vorgeschaltet ist, die im nicht betätigten Zustand die Druckluftzuleitung zu einem Druckluftanschluss unterbricht. Unter einer Schaltvorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Vorrichtung gemeint, mittels der das Steuersystem mit einer Druckluftversorgung verbindbar ist oder die Druckluftversorgung unterbrechbar ist, wobei über die Schaltvorrichtung keine Entlüftung des Luftraums erfolgen kann. Durch die Schaltvorrichtung wird ermöglicht, dass auch die Funktion des Einlassventils über einen Diagnosezyklus geprüft werden kann.According to the invention, it is proposed that a switching device is connected upstream of the inlet valve in the compressed air supply line in the direction of flow of the compressed air, which switching device interrupts the compressed air supply line to a compressed air connection in the non-actuated state. A switching device within the meaning of the invention means a device by means of which the control system can be connected to a compressed air supply or the compressed air supply can be interrupted, with the switching device not being able to vent the air space. The switching device enables the function of the inlet valve to be checked via a diagnostic cycle.
Zur Vergrößerung des Durchlassquerschnitts können auch zwei oder mehr separat ansteuerbare Einlassventile parallel geschaltet werden. In einem Diagnosezyklus kann die Funktion der Einlassventile so einzeln getestet werden.To enlarge the passage cross-section, two or more separately controllable inlet valves can also be connected in parallel. The function of the inlet valves can be tested individually in a diagnostic cycle.
In einer bevorzugten Ausführung kann die Schaltvorrichtung ein elektrisch betätigbares Pilotventil und ein pneumatisch betätigbares Vorsteuerventil umfasst, wobei das Vorsteuerventil über eine an den Druckluftanschluss angeschlossene Steuerleitung, in der das Pilotventil geschaltet ist, schaltbar ist.In a preferred embodiment, the switching device can comprise an electrically actuatable pilot valve and a pneumatically actuatable pilot valve, the pilot valve being switchable via a control line connected to the compressed air connection in which the pilot valve is switched.
Weiterhin können das Einlassventil, das Auslassventil und das Vorsteuerventil als 2/2-Wegeventil und das Pilotventil als 3/2-Wegeventil ausgeführt sein.Furthermore, the inlet valve, the outlet valve and the pilot valve can be designed as a 2/2-way valve and the pilot valve as a 3/2-way valve.
Ergänzend kann in einer erweiterten Ausführung zwischen dem Vorsteuerventil und dem Einlassventil ein Nebenauslass vorgesehen sei, wobei weiterhin an dem Nebenanschluss eine Nebenleitung angeschlossen sein kann, in welche ein Nebenventil geschaltet ist. Dieses Nebenventil ist vorzugsweise ein elektrisch ansteuerbares 2/2 Wegeventil, welches ebenfalls mittels der Steuereinrichtung schaltbar ist. Das Nebenventil kann ein beliebiges externes Ventil sein. Durch die Koppelung mit dem Steuerluftsystem kann die Funktion des Nebenventils vorteilhaft mit überprüft werden bzw. mit in den Diagnosezyklus eingebunden sein.In addition, in an expanded version, a secondary outlet can be provided between the pilot control valve and the inlet valve, and a secondary line into which a secondary valve is connected can also be connected to the secondary connection. This secondary valve is preferably an electrically controllable 2/2 way valve which can also be switched by means of the control device. The secondary valve can be any external valve. Through the coupling with the control air system, the function of the secondary valve can advantageously also be checked or incorporated into the diagnostic cycle.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Steuerung eines Steuerluftsystems, zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einem Luftraum, vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders, vorgeschlagen. Das Steuerluftsystem hat zumindest den oben beschriebenen Grundaufbau (entsprechend Anspruch 1), wobei das Verfahren zur Überprüfung des Funktionszustandes von Einlassventil und Auslassventil folgende Schritte umfasst:
- gleichzeitiges schalten der Schaltvorrichtung in der Druckluftzuleitung, von einer Schließstellung in eine Offenstellung, und schalten des Auslassventils in eine Schließstellung, wobei zur Überprüfung des Funktionszustands der Ventile
- - in einem ersten Schritt das Einlassventil für ein festgelegtes Zeitintervall in die Offenstellung geschaltet wird, so dass der Luftraum über die Druckluftzuleitung und den Regelanschluss mit Druckluft befüllt wird, wobei auf einen Fehler des Einlassventils geschlossen wird, wenn der vom Sensor wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, einen festlegbaren Mindestdruck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, nicht erreicht;
- - in einem zweiten Schritt die Schaltvorrichtung in die Schließstellung geschaltet wird, wobei auf einen Fehlerzustand des Einlassventils und/oder der Schaltvorrichtung geschlossen wird, wenn der vom Sensor wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, auf einen festlegbaren Druck sinkt, und
- - in einem dritten Schritt das Auslassventil in die Offenstellung geschaltet wird, wobei auf einen Fehlerzustand des Auslassventils geschlossen wird, wenn der vom Sensor wenigstens mittelbar erfasste oder berechnete Druck, nicht innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, auf den Umgebungsdruck sinkt.
- simultaneous switching of the switching device in the compressed air supply line, from a closed position to an open position, and switching of the outlet valve to a closed position, for checking the functional state of the valves
- - In a first step, the inlet valve is switched to the open position for a defined time interval, so that the air space is filled with compressed air via the compressed air supply line and the control connection, with a fault in the inlet valve being deduced if the at least indirectly detected or calculated by the sensor Pressure, a definable minimum pressure, within a definable time interval, not reached;
- - In a second step, the switching device is switched to the closed position, in which case a fault state of the inlet valve and / or the switching device is inferred if the pressure detected or calculated at least indirectly by the sensor falls to a definable pressure within a definable time interval, and
- - In a third step, the outlet valve is switched to the open position, a fault condition of the outlet valve being deduced if the pressure detected or calculated at least indirectly by the sensor does not fall to the ambient pressure within a definable time interval.
In einer erweiterten Ausführung kann zwischen dem Vorsteuerventil und dem Einlassventil ein Nebenauslass vorgesehen sein, wobei am Nebenanschluss eine Nebenleitung angeschlossen ist, in welche ein Nebenventil geschaltet ist, wobei zur Überprüfung des Funktionszustands des Nebenventils, in einem Zwischenschritt zwischen dem zweiten und dritten Schritt, bei geschlossener Schaltvorrichtung, das Einlassventil in die Offenstellung geschaltet wird, wobei auf einen Fehlerzustand des Nebenventils geschlossen werden kann, wenn der vom Sensor wenigstens mittelbar erfasste oder berechnete Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, unter einen festlegbaren Mindestdruck sinkt.In an extended version, a secondary outlet can be provided between the pilot valve and the inlet valve, a secondary line being connected to the secondary connection into which a secondary valve is connected, in which, in an intermediate step between the second and third step, to check the functional state of the secondary valve closed switching device, the inlet valve is switched to the open position, it being possible to deduce an error state of the secondary valve if the pressure detected or calculated at least indirectly by the sensor falls below a definable minimum pressure within a definable time interval.
Zur weiteren Überprüfung des Funktionszustands des Nebenventils, in einem Zwischenschritt zwischen dem zweiten und dritten Schritt, bei geschlossener Schaltvorrichtung, kann das Einlassventil und das Nebenventil in die Offenstellung geschaltet werden, wobei auf einen Fehlerzustand des Nebenventils geschlossen wird, wenn der vom Sensor wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, nicht unter einen festlegbaren Mindestdruck sinkt.To further check the functional state of the secondary valve, in an intermediate step between the second and third step, with the switching device closed, the inlet valve and the secondary valve can be switched to the open position, with an error state of the secondary valve being deduced if the sensor detected at least indirectly or calculates pressure, within a definable time interval, does not fall below a definable minimum pressure.
Vorzugsweise wird das Nebenventil über die Steuereinrichtung des Steuerluftsystems geschaltet, so dass der gesamte Diagnosezyklus über die Steuervorrichtung erfolgen kann.The secondary valve is preferably switched via the control device of the control air system, so that the entire diagnostic cycle can take place via the control device.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 Steuerluftsystem mit Nebenventil -
2 ein möglicher vorteilhafter Diagnosezyklus
-
1 Control air system with secondary valve -
2 a possible beneficial diagnostic cycle
Das Steuerluftsystem
Die MRCU
In der dargestellten Ausführung sind zwei parallel geschaltete Einlassventile
Um in den Nicht-Bremsbetrieb zu schalten, werden die Ventile
Zum Sicherstellen der pneumatischen Funktionen innerhalb des MRCU, muss bei jedem Start des Fahrzeugs eine Diagnose durchgeführt werden. Diese wird bei Einschalten der Fahrzeugzündung mit dem Ziel durchgeführt, das beim Durchlaufen des Diagnosezyklus pneumatische Fehlfunktionen an den einzelnen Ventilen der MRCU erkannt werden.To ensure the pneumatic functions within the MRCU, a diagnosis must be carried out every time the vehicle is started. This is carried out when the vehicle ignition is switched on with the aim of detecting pneumatic malfunctions on the individual valves of the MRCU when the diagnostic cycle is run through.
Die MRCU ist weiterhin dafür ausgelegt, dass auch die korrekte Funktion des am Nebenauslass
Bei dem nachfolgend beschriebenen Diagnosezyklus, wie in
Das Verfahren zur Überprüfung des Funktionszustandes der Ventile umfasst folgende Schritte:
- Gestartet wird der Diagnosezyklus dadurch, dass die Schaltvorrichtung, also
das Pilotventil 3 angesteuert wird, so dass das Vorsteuerventil4 inder Druckluftzuleitung 7a, b , von einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegt wird. Gleichzeitigwird das Auslassventil 6 in eine Schließstellung geschaltet, so dass dieEntlüftungsleitung 10a ,b verschlossen wird.
- The diagnostic cycle is started by the switching device, i.e. the
pilot valve 3 is controlled so that the pilot valve4th in the compressedair supply line 7a, b , is moved from a closed position to an open position. At the same time the exhaust valve6th switched to a closed position so that thevent line 10a ,b is closed.
In einem ersten Schritt werden die beiden Einlassventile
In einem zweiten Schritt wird die Schaltvorrichtung
In einem Zwischenschritt kann das am Nebenanschluss
Zur weiteren Überprüfung der Funktion des Nebenventils
In einem dritten Schritt wird das Auslassventil
Falls erwünscht ist es ebenfalls möglich, den Ausgang
Im Fehlerfall ist es weiterhin denkbar, dass das Entlüftungsventil
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SteuerluftsystemControl air system
- 22
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 33
- PilotventilPilot valve
- 44th
- VorsteuerventilPilot valve
- 5a, b5a, b
- EinlassventilInlet valve
- 66th
- EntlüftungsventilVent valve
- 7a, b7a, b
- DruckluftzuleitungCompressed air supply
- 88th
- DrucksensorPressure sensor
- 99
- SteuerleitungControl line
- 10a, b, c10a, b, c
- EntlüftungsleitungVent line
- 1111
- Luftraumairspace
- 1212th
- SteuereinrichtungControl device
- 1313th
- NebenventilSecondary valve
- 1414th
- NebenleitungSecondary line
- A1A1
- RegelauslassControl outlet
- A2A2
- NebenauslassSecondary outlet
- RR.
- EntlüftungVenting
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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