DE102020114601A1

DE102020114601A1 - Control air system for a hydrodynamic retarder

Info

Publication number: DE102020114601A1
Application number: DE102020114601.9A
Authority: DE
Inventors: Mirco Wassermann
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH; Norgren GmbH
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Bei dem vorgeschlagenen Steuerluftsystem handelt es sich um ein System zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einem Luftraum, vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders, wie er in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Das Steuerluftsystem umfasst einen Regelkanal, über den der Luftraum mit dem Steuerluftsystem verbunden ist, eine Druckluftleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Einlassventil geschaltet ist, um dem Luftraum Druckluft zuzuführen und einen Entlüftungsanschluss mit einer Entlüftungsleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Entlüftungsventil geschaltet ist.Zur Verbesserung der Funktionalität des Steuerluftsystems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in dem Regelkanal ein Umschaltventil vorgesehen ist, über das eine Verbindung zwischen Regelkanal und Entlüftungsanschluss herstellbar ist.The proposed control air system is a system for providing compressed air with an adjustable air pressure in an air space, preferably for controlling the braking torque of a hydrodynamic retarder as used in motor vehicles. The control air system comprises a regulating channel via which the air space is connected to the control air system, a compressed air line into which an electrically actuatable inlet valve is connected to supply compressed air to the air space and a vent connection with a vent line into which an electrically actuatable vent valve is connected Improvement of the functionality of the control air system is proposed according to the invention that a switchover valve is provided in the control channel, via which a connection between the control channel and the ventilation connection can be established.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerluftsystem, MRCU, zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einen Luftraum, vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders.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.

In einem Kraftfahrzeug ist das Steuerluftsystem 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 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.

Zur Steuerung des Bremsmomentes mittels des Steuerluftsystems gehört neben der Regelung des Druckluftaufbaus, um die Bremsleistung des Retarder zu erhöhen, auch die Regelung des Druckluftabbaus, um die Bremsleistung des Retarders zu verringern.Controlling the braking torque by means of the control air system includes not only regulating the build-up of compressed air in order to increase the braking power of the retarder, but also regulating the reduction in compressed air in order to reduce the braking power of the retarder.

Für den Druckabbau ist das Auslassventil eines Steuerluftsystems vorgesehen, wobei der Steuerluftdruck im Bedarfsfall durch definiertes Öffnen und Schließen des Auslassquerschnittes absenkbar ist. Dabei öffnet das Auslassventil immer dann vollständig und dauerhaft, wenn der Luftraum möglichst schnell entlüftet werden soll, das heißt entweder auf eine Anforderung von einem Steuersystem oder beim Vorliegen eines Fehlerzustandes, bei welchem der Luftraum des Retarders möglichst rasch entleert werden muss und daher eine schnelle und vollständige Entlüftung des Luftraums erforderlich ist.The outlet valve of a control air system is provided for the pressure reduction, with the control air pressure being able to be reduced if necessary by opening and closing the outlet cross-section in a defined manner. The outlet valve always opens completely and permanently when the air space is to be vented as quickly as possible, i.e. either in response to a request from a control system or in the event of an error condition in which the air space of the retarder must be emptied as quickly as possible and therefore a quick and complete venting of the airspace is required.

Für beide Funktionen ist eine schnelle und gut regelbare Regelung gewünscht, die mit bekannten Steuerluftsystemen nur bedingt zu erreichen ist. So sind aus dem StdT unterschiedlich aufgebaute Steuerluftsysteme und Verfahren zur Regelung, Überwachung und Funktionskontrolle bekannt.Fast and easily controllable regulation is required for both functions, which can only be achieved to a limited extent with known control air systems. Control air systems and methods for regulating, monitoring and function control with different structures are known from the StdT.

Die DE 199 29 152 A1 offenbart beispielsweise ein Steuerluftsystem mit Proportionalventileinrichtung zur Steuerung des Bremsmomentes eines Retarders.the DE 199 29 152 A1 discloses, for example, a control air system with a proportional valve device for controlling the braking torque of a retarder.

DE 10 2011 106 522 B3 beschreibt ein Steuerluftsystem und ein Verfahren zur Steuerung eines hydrodynamischen Retarders mittels eines Steuerluftsystems. Zur Steuerung des hydrodynamischen Retarders ist ein Luftraum vorgesehen, der über das Steuerluftsystem mit Druckluft befüll- oder entleerbar ist, so dass im Luftraum ein gewünschter Steuerluftdruck eingestellt ist. Der Steuerluftdruck wird mittels eines Sensors erfasst, der zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil angeordnet ist. Die Funktionsfähigkeit des Einlassventils und des Auslassventils wird durch vorgegebene Schaltfolgen allein mittels des durch den Sensor erfassten Steuerluftdruckes festgestellt. Weiterhin wird in der DE 10 2014 201 750 A1 ein Verfahren zur Überwachung eines Versorgungsdruckes in einem pneumatischen oder hydraulischen Drucksystem beschrieben. DE 10 2011 106 522 B3 describes a control air system and a method for controlling a hydrodynamic retarder by means of a control air system. To control the hydrodynamic retarder, an air space is provided which can be filled or emptied with compressed air via the control air system, so that a desired control air pressure is set in the air space. The control air pressure is recorded by means of a sensor which is arranged between an inlet valve and an outlet valve. The functionality of the inlet valve and the outlet valve is determined by predetermined switching sequences solely by means of the control air pressure detected by the sensor. Furthermore, in the DE 10 2014 201 750 A1 describes a method for monitoring a supply pressure in a pneumatic or hydraulic pressure system.

In beiden Schriften wird ein System offenbart, bei dem zum Schnellentlüften des Luftraums sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil jeweils in seine geöffnete Schaltstellung geschaltet wird. Zugleich wird das vorgeschaltete Einlassventil in seine Ruheschaltung geschaltet, so dass Steuerluft aus dem Luftraum sowohl über das Auslassventil als auch über das Einlassventil und das vorgeschaltete Einlassventil in die Umgebung gelangt.Both documents disclose a system in which both the inlet valve and the outlet valve are each switched to their open switching position for rapid venting of the air space. At the same time, the upstream inlet valve is switched to its idle circuit, so that control air from the air space reaches the environment via the outlet valve as well as via the inlet valve and the upstream inlet valve.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen alternativen Aufbau für ein Steuerluftsystem vorzuschlagen, mit welchem die Funktionalität des Steuerluftsystems verbessert werden kann.The object of the invention is to propose an alternative structure for a control air system with which the functionality of the control air system can be improved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerluftsystem entsprechend Anspruch 1 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 claim 1. Further advantageous features of the embodiment according to the invention can be found in the subclaims.

Bei dem vorgeschlagenen Steuerluftsystem handelt es sich um ein System zur Bereitstellung von Druckluft mit einem einstellbaren Luftdruck in einem Luftraum, vorzugsweise zur Steuerung des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders, wie er in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Das Steuerluftsystem umfasst einen Regelkanal, über den der Luftraum mit dem Steuerluftsystem verbunden ist, eine Druckluftleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Einlassventil geschaltet ist, um dem Luftraum Druckluft zuzuführen und einen Entlüftungsanschluss mit einer Entlüftungsleitung, in welche ein elektrisch betätigbares Entlüftungsventil geschaltet ist.The proposed control air system is a system for providing compressed air with an adjustable air pressure in an air space, preferably for controlling the braking torque of a hydrodynamic retarder as used in motor vehicles. The control air system comprises a regulating channel via which the air space is connected to the control air system, a compressed air line into which an electrically actuatable inlet valve is connected to supply compressed air to the air space and a vent connection with a vent line into which an electrically actuatable vent valve is connected.

Zur Verbesserung der Funktionalität des Steuerluftsystems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in dem Regelkanal ein Umschaltventil vorgesehen ist, über das eine Verbindung zwischen Regelkanal und Entlüftungsanschluss herstellbar ist. Die Verbindung kann ein Verbindungskanal zwischen Umschaltventil und Entlüftungskanal sein. Durch die Schaffung der zusätzlichen schnellen Entlüftungsmöglichkeit, kann ein relativ großer Durchlassquerschnitt zu schnellen Entlüftung freigeschaltet werden.In order to improve the functionality of the control air system, it is proposed according to the invention that a switchover valve be provided in the control channel, via which a connection between the control channel and the ventilation connection can be established. The connection can be a connection channel between the switchover valve and the ventilation channel. By creating the additional rapid venting option, a relatively large passage cross-section can be activated for rapid venting.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Umschaltventil ein Schnellentlüftungsventil, das auf Basis von Druckdifferenzen, ohne zusätzliche Betätigungsmittel, schaltet. Alternativ könnte auch ein zwangsbetätigtes Ventil eingesetzt werden.In a preferred embodiment, the switching valve is a quick exhaust valve that switches on the basis of pressure differences without additional actuation means. Alternatively, a positively actuated valve could also be used.

Weiterhin kann parallel zum Regelkanal eine Bypassleitung zur Überbrückung des Umschaltventils vorgesehen sein. Durch diese Bypassleitung wird erreicht, dass ein Druckausgleich zwischen den vor und hinter dem Schnellentlüftungsventil angeordneten Kanalabschnitten des Regelkanals, stattfinden kann.Furthermore, a bypass line for bridging the switchover valve can be provided parallel to the control channel. Through this bypass line What is achieved is that pressure equalization can take place between the duct sections of the control duct arranged upstream and downstream of the quick-release valve.

Mittels einer in der Bypassleitung angeordneten Drossel kann der Druckausgleich angepasst werden, so dass eine Schaltung des Schnellentlüftungsventils in die Schnellentlüftungsposition bis zu einem festlegbaren Entlüftungsvolumen pro Zeiteinheit verhindert wird.The pressure equalization can be adjusted by means of a throttle arranged in the bypass line, so that a switching of the quick exhaust valve into the quick exhaust position is prevented up to a definable exhaust volume per unit of time.

Das Entlüftungsventil ist vorzugsweise als Regelventil ausgeführt, das in zumindest einer Regelstellung einen wirksamen Durchleitungsquerschnitt aufweist, der größer ist als der Durchleitungsquerschnitt durch die Drossel.The vent valve is preferably designed as a control valve which, in at least one control position, has an effective passage cross section that is larger than the passage cross section through the throttle.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Druckluftzuleitung in Strömungsrichtung der Druckluft dem Einlassventil eine Schaltvorrichtung vorgeschaltet ist, die im nicht betätigten Zustand die Druckluftzuleitung zu einem Druckluftanschluss unterbricht.Furthermore, it can be provided that the compressed air supply line is connected upstream of the inlet valve 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.

Die Schaltvorrichtung kann vorzugsweise ein elektrisch betätigbares Pilotventil und ein pneumatisch betätigbares Vorsteuerventil umfassen, wobei das Vorsteuerventil über eine an den Druckluftanschluss angeschlossene Steuerluftleitung, in der das Pilotventil geschaltet ist, schaltbar ist.The switching device can preferably comprise an electrically actuatable pilot valve and a pneumatically actuatable pilot valve, the pilot valve being switchable via a control air line connected to the compressed air connection, in which the pilot valve is switched.

In einer bevorzugten Ausführung sind alle Ventile des Steuerluftsystems in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und dieses Gehäuse umfasst integrierte Kanäle, die die Ventile fluidleitend untereinander verbinden.In a preferred embodiment, all valves of the control air system are arranged in a common housing and this housing comprises integrated channels which connect the valves to one another in a fluid-conducting manner.

Anhand des Ausführungsbeispiels werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert. Die Figur zeigt im Einzelnen:

1 Steuerluftsystem mit Schnellentlüftungsventil und Bypass
2 Diagnosezyklus

Further advantageous features of the invention are explained on the basis of the exemplary embodiment. The figure shows in detail:

1 Control air system with quick exhaust valve and bypass
2 Diagnostic cycle

1 zeigt ein Steuerluftsystem 1 mit Schnellentlüftungsventil und Bypass. Das Steuerluftsystem 1 oder auch MRCU (Mechatronic Retarder Control Modul) genannt, wird für die Steuerung oder Regelung des hydrodynamischen Retarders in einem Kraftfahrzeug benötigt. Der Retarder ist hier nicht komplett dargestellt, da für die Beschreibung der Erfindung die Darstellung des Luftraums 11 ausreicht. Der Luftraum ist ein Raum im Öltank des Retarders. Durch die Befüllung des Luftraums 11, der an dem Regelauslass des Steuerluftsystems angeschlossen ist, wird das im Tank befindliche Öl in den Arbeitsraum des Retarders gedrückt, so dass der Retarder vom Nicht-Bremsbetrieb in den Bremsbetrieb schaltet. Zur Beendigung des Bremsvorgangs wird der Luftraum 11 über die MRCU entlüftet, so dass das Öl aus dem Arbeitsraum zurück in den Tank gepumpt werden kann. 1 shows a control air system 1 with quick exhaust valve and bypass. The control air system 1 or also called MRCU (Mechatronic Retarder Control Module), is required for controlling or regulating the hydrodynamic retarder in a motor vehicle. The retarder is not shown in its entirety here, since the air space is shown for the description of the invention 11th sufficient. The air space is a space in the retarder's oil tank. By filling the airspace 11th , which is connected to the regulating outlet of the control air system, the oil in the tank is pressed into the working space of the retarder, so that the retarder switches from non-braking mode to braking mode. The air space is used to end the braking process 11th vented via the MRCU so that the oil can be pumped from the working area back into the tank.

Das Steuerluftsystem 1 wird über eine nur angedeutete Steuerung 12, der CPU, gesteuert oder geregelt, wobei die elektrisch schaltbaren Ventile 3, 5a, 5b, 6, 13 und der Sensor 8 an dieser angeschlossen bzw. durch diese geschaltet werden. Weiterhin ist ein Nebenauslass A2 vorgesehen, an den ein externes Nebenventil angeschlossen ist, dass ebenfalls über die Steuerung der MRCU ansteuerbar ist.The control air system 1 is via a control system that is only hinted at 12th , the CPU, controlled or regulated, with the electrically switchable valves 3 , 5a , 5b , 6th , 13th and the sensor 8th connected to it or switched through it. There is also a secondary outlet A2 provided, to which an external secondary valve is connected that can also be controlled via the control of the MRCU.

Die MRCU 1 ist, wie hier dargestellt, an ein Druckluftsystem 2 angeschlossen. Dies kann beispielsweise die Druckluftversorgung des Betriebsbremssystems sein. Der Anschluss erfolgt über die Schaltvorrichtung, bestehend aus dem elektrisch betätigbaren Pilotventil 3 und dem pneumatisch betätigbaren Vorsteuerventil 4. Das Vorsteuerventil 4 wird über eine an den Druckluftanschluss 2 angeschlossene Steuerluftleitung 9, in der das Pilotventil 3 geschaltet ist, geschaltet. Die beiden Einlassventile 5a, b sind über die Druckluftleitung 7b mit Druckluft versorgbar, wenn das Pilotventil 3 geschaltet bzw. angesteuert wird, so dass das Vorsteuerventil 4 mittels Druckluft betätigt wird und in die Offenstellung schaltet. Im nicht betätigten Zustand wird die Druckluftzuleitung 7a, b zum Druckluftanschluss 2 unterbrochen.The MRCU 1 is, as shown here, to a compressed air system 2 connected. This can be, for example, the compressed air supply to the service brake system. The connection is made via the switching device, consisting of the electrically operated pilot valve 3 and the pneumatically operated pilot valve 4th . The pilot valve 4th is connected to the compressed air connection via a 2 connected control air line 9 in which the pilot valve 3 is switched, switched. The two inlet valves 5a , b can be supplied with compressed air via the compressed air line 7b when the pilot valve 3 is switched or controlled so that the pilot valve 4th is operated by means of compressed air and switches to the open position. In the non-actuated state, the compressed air supply line is 7a , b to the compressed air connection 2 interrupted.

In der dargestellten Ausführung sind zwei parallel geschaltete Einlassventile 5a, b vorgesehen, die separat ansteuerbar sind. So kann der Strömungswiderstand zumindest in zwei Stufen geregelt werden. Weiterhin können die Einlassventile 5a, b mit unterschiedlichen Durchlassquerschnitten ausgeführt sein. Bei geöffneten Einlassventilen 5a, b und geschlossenem, betätigtem Auslassventil 6, wird der Luftraum 11 befüllt. Entsprechend dem gewünschten Bremsmoment des Retarders erfolgt die Befüllung bis zu einem gewünschten Druck, der mittels des Sensors 8 gemessen wird. Eine entsprechende Regelung des Drucks erfolgt auf Basis dieses Sensormesswertes.In the embodiment shown, there are two inlet valves connected in parallel 5a , b provided, which can be controlled separately. In this way, the flow resistance can be regulated in at least two stages. Furthermore, the inlet valves 5a , b be designed with different passage cross-sections. With the inlet valves open 5a , b and closed, actuated exhaust valve 6th , becomes the airspace 11th filled. According to the desired braking torque of the retarder, the filling takes place up to a desired pressure, which is determined by means of the sensor 8th is measured. A corresponding regulation of the pressure takes place on the basis of this sensor measured value.

Um die Bremsleistung zu reduzieren oder in den Nicht-Bremsbetrieb zu schalten, werden die Ventile 5a, b und 6 in die Grundstellung geschaltet und das Auslassventil 6 geöffnet, so dass Druckluft aus dem Luftraum 11 über den Entlüftungsanschluss R entweichen kann.To reduce the braking power or to switch to non-braking mode, the valves 5a , b and 6th switched to the basic position and the outlet valve 6th opened so that compressed air from the air space 11th via the vent connection R. can escape.

Das Befüllen des Luftraums 11 sowie dessen Entlüftung erfolgt über den Regelkanal 16, der den Luftraum mit den Einlassventilen 5a, b und dem Auslassventil 6 verbindet. Im Regelkanal 16 ist ein Schnellentlüftungsventil 17 angeordnet, das über die Druckdifferenz zwischen den Drücken an den Druckbezugspunkten D1 und D2 geschaltet wird. Die Funktion eines derartigen Schnellentlüftungsventils 17 ist allgemein bekannt.Filling the airspace 11th as well as its venting takes place via the control channel 16 the air space with the inlet valves 5a , b and the exhaust valve 6th connects. In the control channel 16 is a quick exhaust valve 17th arranged, which is about the pressure difference between the pressures at the pressure reference points D1 and D2 is switched. the Function of such a quick exhaust valve 17th is well known.

Beim Befüllen des Luftraums 11, also bei Betätigung von Pilotventil 3, Einlassventilen 5a, b und Auslassventil 6 (in Schließstellung) ist der Druck D2 > D1 sodass das Schnellentlüftungsventil in die Schließstellung geschaltet, in der die Verbindung zur Entlüftungsleitung 10b bzw. dem Entlüftungsanschluss R verschlossen ist.When filling the airspace 11th , i.e. when the pilot valve is actuated 3 , Inlet valves 5a , b and exhaust valve 6th (in the closed position) the pressure is D2> D1 so that the quick exhaust valve is switched to the closed position in which the connection to the exhaust line 10b or the ventilation connection R. is locked.

Ist der gewünschte Druck im Luftraum 11 beziehungsweise das gewünschte Bremsmoment des Retarders erreicht, werden zumindest die Einlassventile 5a, b stromlos geschaltet, also verschlossen. Zusätzlich kann die Druckluftzufuhr auch durch schalten des Pilotventils 3 unterbrochen werden.Is the desired pressure in the air space 11th or the desired braking torque of the retarder is reached, at least the inlet valves 5a , b switched off, i.e. locked. In addition, the compressed air supply can also be activated by switching the pilot valve 3 to be interrupted.

Die Regelung des Bremsmomentes erfolgt nach der Befüllung des Luftraums 11 über das Auslassventil 6 zur Reduzierung des Drucks D1 und über zumindest eines der Einlassventile 5a, b zur Erhöhung des Drucks D1. Die Druckregelung erfolgt auf Basis der Messwerte von Drucksensor 8.The braking torque is regulated after the air space has been filled 11th via the outlet valve 6th to reduce the pressure D1 and via at least one of the inlet valves 5a , b to increase the pressure D1 . The pressure control is based on the measured values from the pressure sensor 8th .

Bei der Regelung der Entleerung wird im Wesentlichen zwischen der Feinregelung und der Schnellentlüftung unterschieden. Die Feinregelung des Drucks am Druckbezugspunkt D1 und damit auch im Luftraum 11 des Retarders wird benötigt um das Bremsmoment des Retarders während des Retarderbetriebs anzupassen, wobei die Schnellentlüftung dafür vorgesehen ist, den Retarderbetrieb schnellst möglich zu beenden bzw. den Retarder abzuschalten. Dies ist beispielsweise bei einer Fehlfunktion notwendig.When it comes to regulating emptying, a distinction is essentially made between fine control and quick venting. Fine control of the pressure at the pressure reference point D1 and thus also in the airspace 11th of the retarder is required to adjust the braking torque of the retarder during the retarder operation, the quick venting being provided to end the retarder operation as quickly as possible or to switch off the retarder. This is necessary, for example, in the event of a malfunction.

Für die Schnellentlüftung des Luftraums 11 muss das Schnellentlüftungsventil 17 in die Entlüftungsstellung schalten, so dass ein relativ großer Durchgangsquerschnitt über die Entlüftungsleitung 10c zur Entlüftungsleitung 10b freigeschaltet wird. Die Schaltung erfolgt, sobald die Drücke an den Druckbezugspunkten D1, D2, und damit auch die Kräfte, die auf das Schaltelement 18 im Schnellentlüftungsventil 17 wirken, eine festgelegte Differenz aufweisen, die über dem Druckunterschied zwischen den Druckbezugspunkten D1 und D2 bestimmt wird, wobei D2 < D1 sein muss, um das Schaltelement 18 in die Entlüftungsstellung zu schalten. Der Druckabbau an D2 erfolgt sobald das Entlüftungsventil 6, welches einen relativ kleinen maximalen Durchlassquerschnitt aufweist, geöffnet wird.For quick ventilation of the air space 11th must be the quick exhaust valve 17th switch to the venting position, so that a relatively large passage cross-section through the vent line 10c to the vent line 10b is unlocked. Switching takes place as soon as the pressures are at the pressure reference points D1 , D2 , and thus also the forces acting on the switching element 18th in the quick exhaust valve 17th act, have a fixed difference, which is above the pressure difference between the pressure reference points D1 and D2 is determined, where D2 <D1 must be to the switching element 18th to switch to the venting position. The depressurization on D2 takes place as soon as the vent valve 6th , which has a relatively small maximum passage cross section, is opened.

Um zu verhindern, dass das Schnellentlüftungsventil 17 bei jedem Entlüftungsvorgang schaltet, und damit einen relativ großen Durchlassquerschnitt öffnet, ist es erforderlich, dass die Druckdifferenz zwischen D1 und D2 unterhalb der Schaltdifferenz bleibt, wenn eine Feinregelung des Retarderbremsmomentes notwendig ist. Damit die Druckdifferenz zwischen D2 und D1 auch bei geöffnetem Auslassventil 6 gering bleibt, ist parallel zum Regelkanal 16, in dem das Schnellentlüftungsventil 17 geschaltet ist, ein Bypass 15 vorgesehen. Über den Bypass 15 erfolgt ein Druckausgleich zwischen D1 und D2, der mittels der Drossel 13 einstellbar ist.To prevent the quick exhaust valve 17th with each venting process switches, and thus opens a relatively large passage cross-section, it is necessary that the pressure difference between D1 and D2 remains below the switching differential if fine control of the retarder braking torque is necessary. So that the pressure difference between D2 and D1 even with the exhaust valve open 6th remains low, is parallel to the control channel 16 , in which the quick exhaust valve 17th is switched, a bypass 15th intended. Via the bypass 15th there is a pressure equalization between D1 and D2 that by means of the throttle 13th is adjustable.

Bei dem Auslassventil 6 handelt es sich um ein Regelventil, mittels dem der Druckabbau an A2 zumindest so geregelt werden kann, dass ein Schalten des Schnellentlüftungsventils 17 in die Entlüftungsstellung verhindert wird oder dass ein Schalten des Schnellentlüftungsventils 17 in die Entlüftungsstellung ausgelöst wird.At the exhaust valve 6th it is a control valve by means of which the pressure reduction occurs A2 can at least be regulated in such a way that switching of the quick exhaust valve 17th is prevented in the venting position or that switching of the quick exhaust valve 17th is triggered in the venting position.

Durch den Bypass 15 wird somit verhindert, dass bei jeder Druckreduzierung das Schnellentlüftungsventil 17 geschaltet wird, was zu einer wesentlich verbesserten Lebensdauer des Schaltelementes 18 im Schnellentlüftungsventil 17 führt.Through the bypass 15th this prevents the quick exhaust valve from opening with every pressure reduction 17th is switched, resulting in a significantly improved service life of the switching element 18th in the quick exhaust valve 17th leads.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Steuerluftsystem, die MRCU, in einem Gehäuse als kompakte Einheit zusammengebaut. Die einzelnen Ventile 3, 4, 5a, 5b, 6, 13, 17 haben somit ein gemeinsames Gehäuse und sind untereinander über entsprechende Kanäle/Leitungen im Gehäuse verbunden. Weiterhin sind am Gehäuse die Anschlüsse P, A1, A2, R vorgesehen. Der Drucksensor kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses untergebracht sein.In a preferred embodiment, the control air system, the MRCU, is assembled in a housing as a compact unit. The individual valves 3 , 4th , 5a , 5b , 6, 13th , 17th thus have a common housing and are connected to one another via corresponding channels / lines in the housing. Furthermore, the connections P, A1 , A2 , R. intended. The pressure sensor can be housed inside or outside the housing.

Das in 1 dargestellte Steuerluftsystem hat zudem die Funktion, dass die pneumatischen Funktionen der einzelnen Ventile innerhalb des MRCU überprüft werden können. Eine Überprüfung oder Diagnose der Funktionsfähigkeit der MRCU ist vor jedem Start des Fahrzeugs sinnvoll oder sogar erforderlich. Der Diagnosezyklus erfolgt vorzugsweise mit dem Einschalten der Fahrzeugzündung.This in 1 The control air system shown also has the function of checking the pneumatic functions of the individual valves within the MRCU. A check or diagnosis of the functionality of the MRCU is useful or even necessary before the vehicle is started. The diagnostic cycle is preferably carried out when the vehicle ignition is switched on.

Die MRCU ist weiterhin dafür ausgelegt, dass auch die korrekte Funktion eines am Nebenauslass A2 angeschlossenen Nebenventils geprüft werden kann. Das Erkennen der Funktion des (externen) Nebenventils ist zur Sicherstellung einer weiteren Funktion am Gesamtprodukt Retarder äußerst vorteilhaft.The MRCU is also designed to ensure that one at the secondary outlet A2 connected secondary valve can be checked. The recognition of the function of the (external) secondary valve is extremely advantageous for ensuring a further function on the overall product retarder.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Diagnosezyklus, wie in 2 dargestellt, werden alle pneumatischen Funktionen der Schaltventile innerhalb des MRCU und des externen Nebenventils überprüft. Einzelne Schritte des Diagnosezyklus können weggelassen werden, wenn es beispielsweise nur ein Einlassventil 5a, b gibt oder wenn kein externes Nebenventil vorhanden ist.In the diagnostic cycle described below, as in 2 shown, all pneumatic functions of the switching valves within the MRCU and the external auxiliary valve are checked. Individual steps of the diagnostic cycle can be omitted if, for example, there is only one inlet valve 5a , b or if there is no external auxiliary valve.

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 Vorsteuerventil 4 in der Druckluftzuleitung 7a, b, von einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegt wird. Gleichzeitig wird das Auslassventil 6 in eine Schließstellung geschaltet, so dass die Entlüftungsleitung 10a, b verschlossen wird.

The procedure for checking the functional status of the valves comprises the following steps:

The diagnostic cycle is started by the switching device, i.e. the pilot valve 3 is controlled so that the pilot valve 4th in the compressed air supply line 7a , b , is moved from a closed position to an open position. At the same time the exhaust valve 6th switched to a closed position so that the vent line 10a , b is locked.

In einem ersten Schritt werden die beiden Einlassventile 5a, b nacheinander getestet, indem jedes für sich, für ein festgelegtes Zeitintervall in die Offenstellung geschaltet werden, so dass der Luftraum 11 über die Druckluftzuleitung 7a, b und den Regelanschluss A1 in zwei Stufen, z.B. erst auf 1 bar und dann auf 2 bar, mit Druckluft befüllt wird. Der gemessene Druck am Sensor 8 steigt damit in zwei Stufen an, wobei nach jedem Druckanstieg auf einen Fehler des jeweils getesteten Einlassventils 5a, b geschlossen werden kann, wenn der vom Sensor 8 wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck einen festlegbaren Mindestdruck (1 bar bzw. 2 bar), innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, nicht erreicht.In a first step, the two inlet valves 5a , b tested one after the other by switching each of them to the open position for a specified time interval, so that the air space 11th via the compressed air supply line 7a , b and the control connection A1 is filled with compressed air in two stages, e.g. first to 1 bar and then to 2 bar. The measured pressure at the sensor 8th thus increases in two stages, with a fault in the inlet valve being tested after each pressure increase 5a , b can be closed when the from the sensor 8th at least indirectly detected or calculated pressure does not reach a definable minimum pressure (1 bar or 2 bar) within a definable time interval.

In einem zweiten Schritt wird die Schaltvorrichtung 3, 4 in die Schließstellung geschaltet, wobei auf einen Fehlerzustand eines der geschlossenen Einlassventile 5a, b oder der Schaltvorrichtung 3, 4 geschlossen wird, wenn der vom Sensor 8 wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, auf einen festlegbaren Druck sinkt. Erfolgt kein Druckabfall ist das System dicht.In a second step, the switching device 3 , 4th switched to the closed position, with one of the closed inlet valves in response to a fault condition 5a , b or the switching device 3 , 4th is closed when the sensor 8th at least indirectly detected or calculated pressure drops to a definable pressure within a definable time interval. If there is no pressure drop, the system is tight.

In einem Zwischenschritt kann das am Nebenanschluss A2 angeschlossene Nebenventil überprüft werden. Wie dargestellt wird dazu bei geschlossener Schaltvorrichtung 3, 4, das Einlassventil 5b in die Offenstellung geschaltet, wobei auf einen Fehlerzustand des Nebenventils geschlossen wird, wenn der vom Sensor 8 wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, unter einen festlegbaren Mindestdruck sinkt. Erfolgt kein Druckabfall ist das System bis zum Nebenventil dicht.In an intermediate step, this can be done on the secondary connection A2 connected secondary valve must be checked. As shown, this is done with the switching device closed 3 , 4th , the inlet valve 5b switched to the open position, in which case an error state of the secondary valve is deduced if the sensor 8th at least indirectly detected or calculated pressure falls below a definable minimum pressure within a definable time interval. If there is no pressure drop, the system is tight up to the secondary valve.

Zur weiteren Überprüfung der Funktion des Nebenventils, wird das Nebenventil bei geschlossener Schaltvorrichtung (3, 4) und geöffnetem Einlassventil 5b in die Offenstellung geschaltet, wobei auf einen Fehler des Nebenventils geschlossen wird, wenn der vom Sensor 8 wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck, innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls, nicht unter einen festlegbaren Mindestdruck sinkt. Durch das Öffnen des Nebenventils wird der Druck am Sensor 8 durch das Abfließen der Druckluft in das Nebensystem reduziert, bis ein Druckausgleich erfolgt ist. Fällt der Druck am Sensor 8 nicht unter einen festgelegten Druck ist das Nebensystem dicht.To further check the function of the secondary valve, the secondary valve is closed with the switching device ( 3 , 4th ) and open inlet valve 5b switched to the open position, in which case a fault in the secondary valve is deduced if the sensor 8th at least indirectly detected or calculated pressure, within a definable time interval, does not fall below a definable minimum pressure. By opening the secondary valve, the pressure on the sensor is increased 8th reduced by the flow of compressed air into the ancillary system until the pressure is equalized. If the pressure at the sensor falls 8th the ancillary system is not tight under a specified pressure.

In einem dritten Schritt wird das Auslassventil 6 in die Offenstellung geschaltet werden, wobei auf einen Fehlerzustand des Auslassventils 6 geschlossen wird, wenn der vom Sensor (8) wenigstens mittelbar erfasste oder berechnet Druck nicht innerhalb eines festlegbaren Zeitinterwalls auf den Umgebungsdruck sinkt.In a third step, the exhaust valve 6th be switched to the open position, with a fault condition of the exhaust valve 6th is closed when the sensor ( 8th ) at least indirectly detected or calculated pressure does not fall to the ambient pressure within a definable time interval.

Falls erwünscht ist es ebenfalls möglich, den Ausgang A2 über die temporäre Öffnung der Einlassventile 5a und/oder 5b und das stromlos geöffnete Entlüftungsventil 6 zu entlüften bzw. drucklos zu schalten. Im Fehlerfall ist es weiterhin denkbar, dass eine Entlüftung des Regelanschlusses A1 über die temporäre Öffnung des nicht dargestellten Nebenventils erfolgt.If desired, it is also possible to use the exit A2 via the temporary opening of the inlet valves 5a and or 5b and the de-energized open vent valve 6th to vent or depressurize. In the event of a fault, it is also conceivable that the control connection may be vented A1 takes place via the temporary opening of the secondary valve, not shown.

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: DruckluftleitungCompressed air line
88th: DrucksensorPressure sensor
99: SteuerluftleitungControl air line
10a, b, c10a, b, c: EntlüftungsleitungVent line
1111: Luftraumairspace
1212th: SteuereinrichtungControl device
1313th: Drosselthrottle
1414th: NebenleitungSecondary line
1515th: BypasskanalBypass duct
1616: RegellkanalControl channel
1717th: SchnellentlüftungsventilQuick exhaust valve
1818th: SchaltelementSwitching element
A1A1: RegelanschlussControl connection
A2A2: NebenanschlussShunt connection
D1, D2D1, D2: DruckbezugspunktPressure reference point
RR.: EntlüftungsanschlussVent connection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19929152 A1 [0006]
DE 102011106522 B3 [0007]
DE 102014201750 A1 [0007]

Claims

Control air system (1) for providing compressed air with an adjustable air pressure in an air space (11), preferably for controlling the braking torque of a hydrodynamic retarder, - with a control channel (16) via which the air space (11) is connected to the control air system (1) is; - With a compressed air line (7a, b) into which an electrically actuatable inlet valve (5a, b) is connected in order to supply compressed air to the air space (11); - With a vent connection (R) and a vent line (10a, b), in which an electrically actuatable vent valve (6) is connected, characterized in that a switch valve (17) is provided in the control channel (16) via which a connection 10c can be established between the control channel (16) and the ventilation connection (R).

Control air system (1) Claim 1 , characterized in that the switch valve (17) is a quick exhaust valve.

Control air system (1) Claim 1 , characterized in that a bypass line (15) for bridging the switching valve (17) is provided parallel to the control channel (16).

Control air system (1) Claim 3 characterized in that a throttle (13) is arranged in the bypass line (15).

Control air system (1) Claim 1 characterized in that the vent valve (6) is a control valve which, in at least one control position, has an effective passage cross section which is larger than the passage cross section through the throttle (13).

Control air system (1) Claim 1 characterized in that a switching device (3, 4) is connected upstream of the compressed air supply line (7a, b) in the direction of flow of the compressed air and the inlet valve (5a, b) which, when not actuated, connects the compressed air supply line (7a, b) to a compressed air connection (2) interrupts.

Control air system (1) Claim 1 characterized in that the switching device (3, 4) comprises an electrically operated pilot valve (3) and a pneumatically operated pilot valve (4), the pilot valve (4) via a control air line (9) connected to the compressed air connection (2) in which the pilot valve (3) is switched, is switchable.

Control air system (1) according to one of the Claims 1 - 7th characterized in that the valves 3, 4, 5a, 5b, 6, 13, 17 of the control air system (1) are arranged in a common housing and channels are provided in the housing for connection to one another.