DE102022129769A1 - Pneumatic system and compressed air supply system with throttle arrangement, vehicle and method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein pneumatisches System (10), umfassend einen Verdichter (101), eine Pneumatikanlage (200) mit mindestens einem Druckluftabnehmer (220), ein über eine Speicherleitung (204) angeschlossenes Reservoir (202), und eine Druckluftversorgungsanlage (100) zum Versorgen der Pneumatikanlage (200), mit einem Druckluftanschluss (1) zum Verdichter (101), einem Druckluftversorgungsanschluss (2) zur Pneumatikanlage (200) und einem Entlüftungsanschluss (3) zur Umgebung (A) sowie einer pneumatischen Hauptleitung (112) zwischen dem Druckluftanschluss (1) und dem Druckluftversorgungsanschluss (2) mit einem Lufttrockner (102) und einer von der pneumatischen Hauptleitung (112) zum Entlüftungsanschluss (3) abgehenden Entlüftungsleitung (113). Die Erfindung schlägt eine zwischen Lufttrockner (102) und Reservoir (202), insbesondere zwischen Lufttrockner (102) und Ventilblock (210), angeordnete Drosselanordnung (130) mit einer Nennweite (N1, N2) vor, die abhängig vom Druck (P) in der pneumatischen Hauptleitung (112) in Förderrichtung (R) stromabwärts der Drosselanordnung (130) veränderbar ist.Die Erfindung betrifft ferner eine Druckluftversorgungsanlage (100), ein Fahrzeug (1000) und ein Verfahren (2000) zum Betreiben eines pneumatischen Systems (10).The invention relates to a pneumatic system (10) comprising a compressor (101), a pneumatic system (200) with at least one compressed air consumer (220), a reservoir (202) connected via a storage line (204), and a compressed air supply system (100) for supplying the pneumatic system (200), with a compressed air connection (1) to the compressor (101), a compressed air supply connection (2) to the pneumatic system (200) and a vent connection (3) to the environment (A) as well as a pneumatic main line (112) between the compressed air connection (1) and the compressed air supply connection (2) with an air dryer (102) and a vent line (113) leading from the pneumatic main line (112) to the vent connection (3). The invention proposes a throttle arrangement (130) arranged between the air dryer (102) and the reservoir (202), in particular between the air dryer (102) and the valve block (210), with a nominal width (N1, N2) which can be changed depending on the pressure (P) in the pneumatic main line (112) in the conveying direction (R) downstream of the throttle arrangement (130). The invention further relates to a compressed air supply system (100), a vehicle (1000) and a method (2000) for operating a pneumatic system (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein pneumatisches System für ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, umfassend einen Verdichter, insbesondere Kompressor, zum Bereitstellen von Druckluft mit einem Versorgungsdruck in einer Förderrichtung, eine Pneumatikanlage, insbesondere einer Luftfederanlage, mit mindestens einem Druckluftabnehmer, ein über eine Speicherleitung angeschlossenes Reservoir, und eine Druckluftversorgungsanlage zum Versorgen der Pneumatikanlage mit unter einem Galeriedruck stehender Druckluft. Die Druckluftversorgungsanlage umfasst einen Druckluftanschluss zum Verdichter, einen Druckluftversorgungsanschluss zur Pneumatikanlage und einen Entlüftungsanschluss zur Umgebung sowie eine pneumatische Hauptleitung zwischen dem Druckluftanschluss und dem Druckluftversorgungsanschluss mit einem Lufttrockner und einer von der pneumatischen Hauptleitung zum Entlüftungsanschluss abgehenden Entlüftungsleitung.According to the preamble of
Die Erfindung betrifft zudem eine Druckluftversorgungsanlage für ein entsprechendes pneumatisches System, ein Fahrzeug mit einem solchen pneumatischen System und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen pneumatischen Systems.The invention also relates to a compressed air supply system for a corresponding pneumatic system, a vehicle with such a pneumatic system and a method for operating such a pneumatic system.
Eine Druckluftversorgungsanlage wird in Fahrzeugen aller Art, insbesondere zur Versorgung einer Pneumatikanlage, wie beispielsweise einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs mit Druckluft, eingesetzt. Die Druckluftversorgungsanlage bildet dabei gemeinsam mit einem Verdichter und der Pneumatikanlage ein pneumatisches System. Luftfederanlagen können auch Niveauregelungseinrichtungen umfassen, mit denen der Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau eingestellt werden kann. Eine Luftfederanlage eines eingangs genannten pneumatischen Systems umfasst als Druckluftabnehmer eine Anzahl von an einer gemeinsamen Leitung (Galerie) pneumatisch angeschlossenen Luftfederbälgen, die mit zunehmender Befüllung den Fahrzeugaufbau anheben und entsprechend mit abnehmender Befüllung absenken können. Mit zunehmendem Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau bzw. Bodenfreiheit werden die Federwege länger und auch größere Bodenunebenheiten können überwunden werden, ohne dass es zu einer Berührung mit dem Fahrzeugaufbau kommt. Unter einem Galeriedruck wird dabei ein vordefinierter maximaler Balgdruck der Luftfederbälge verstanden. Vorzugsweise werden solche Systeme zunehmend in Geländefahrzeugen und Sport Utility Vehicles (SUV) eingesetzt. Insbesondere bei SUVs ist es bei sehr leistungsfähigen Motoren wünschenswert, das Fahrzeug einerseits für hohe Geschwindigkeiten auf der Straße mit vergleichsweise geringer Bodenfreiheit zu versehen und andererseits für das Gelände mit einer vergleichsweise großen Bodenfreiheit zu versehen. Es ist weiter wünschenswert, eine Veränderung der Bodenfreiheit möglichst schnell umzusetzen, was die Anforderungen hinsichtlich Schnelligkeit, Flexibilität und Verlässlichkeit einer Druckluftversorgungsanlage erhöht.A compressed air supply system is used in all types of vehicles, in particular to supply a pneumatic system, such as an air suspension system of a vehicle, with compressed air. The compressed air supply system, together with a compressor and the pneumatic system, forms a pneumatic system. Air suspension systems can also include level control devices with which the distance between the vehicle axle and the vehicle body can be adjusted. An air suspension system of a pneumatic system mentioned above includes a number of air suspension bellows pneumatically connected to a common line (gallery) as compressed air receivers, which can raise the vehicle body as it is filled and lower it accordingly as it is filled. As the distance between the vehicle axle and the vehicle body or ground clearance increases, the spring travel becomes longer and even larger uneven ground can be overcome without coming into contact with the vehicle body. A gallery pressure is understood to be a predefined maximum bellows pressure of the air suspension bellows. Preferably, such systems are increasingly used in off-road vehicles and sport utility vehicles (SUVs). Particularly in the case of SUVs with very powerful engines, it is desirable to provide the vehicle with a relatively low ground clearance for high speeds on the road and a relatively high ground clearance for off-road use. It is also desirable to implement a change in ground clearance as quickly as possible, which increases the requirements in terms of speed, flexibility and reliability of a compressed air supply system.
Zur Sicherstellung eines langfristigen Betriebs der Druckluftversorgungsanlage, weist eine pneumatische Hauptleitung der Druckluftversorgungsanlage einen Lufttrockner auf, mit dem die Druckluft zu trocknen ist. Dadurch wird eine Ansammlung von Feuchtigkeit im pneumatischen System vermieden. Feuchtigkeit kann bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu ventilschädigender Kristallbildung und darüber hinaus zu ungewünschten Defekten in der Druckluftversorgungsanlage und in der Pneumatikanlage führen. Ein Lufttrockner weist ein Trockenmittel auf, üblicherweise ein Trocknungsgranulat, welches von der Druckluft derart durchströmt wird, dass das Trocknungsgranulat in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit durch Adsorption aufnehmen kann. Ein Lufttrockner kann gegebenenfalls als regenerativer Lufttrockner ausgelegt werden. Dies kann dadurch geschehen, dass das Trocknungsgranulat bei durch Druckluft aus einem Reservoir - meist im Gegenstrom, jedoch teilweise auch im Gleichstrom relativ zur Befüllrichtung - durchströmt wird. Eine Regeneration des Lufttrockners wird im Wesentlichen durch einen Druckwechsel am Lufttrockner ermöglicht, wobei ein im Vergleich zur Adsorption bei der Regeneration vorliegender Druck regelmäßig geringer ist, um eine Feuchtigkeitsabgabe aus dem Trocknungsgranulat zu ermöglichen. Dazu kann die Entlüftungsventilanordnung geöffnet werden, wobei die Regenerationsfähigkeit des Lufttrockners regelmäßig von den Druckverhältnissen und der Druckwechselamplitude in der Druckluftversorgungsanlage abhängig ist. Auch für eine solche sogenannte Druckwechseladsorption hat es sich als wünschenswert erwiesen, eine Druckluftversorgungsanlage flexibel und gleichzeitig verlässlich auszulegen. Insbesondere soll einerseits eine vergleichsweise schnelle Entlüftung der Pneumatikanlage und insbesondere der Luftfederbälge der Luftfederanlage ermöglicht werden und dennoch ein für eine Regeneration des Lufttrockners bei ausreichend hoher Druckwechselamplitude niedriger Luftdruck bei Regeneration zur Verfügung stehen.To ensure long-term operation of the compressed air supply system, a pneumatic main line of the compressed air supply system has an air dryer with which the compressed air is dried. This prevents the accumulation of moisture in the pneumatic system. At comparatively low temperatures, moisture can lead to crystal formation that damages valves and also to undesirable defects in the compressed air supply system and in the pneumatic system. An air dryer has a desiccant, usually a drying granulate, through which the compressed air flows in such a way that the drying granulate can absorb the moisture contained in the compressed air by adsorption. An air dryer can, if necessary, be designed as a regenerative air dryer. This can be done by flowing through the drying granulate with compressed air from a reservoir - usually in countercurrent, but sometimes also in cocurrent relative to the filling direction. Regeneration of the air dryer is essentially made possible by a pressure change in the air dryer, whereby the pressure present during regeneration is usually lower than that for adsorption in order to enable moisture to be released from the drying granulate. The vent valve arrangement can be opened for this purpose, whereby the regeneration ability of the air dryer usually depends on the pressure conditions and the pressure change amplitude in the compressed air supply system. For such so-called pressure swing adsorption, it has also proven desirable to design a compressed air supply system that is flexible and at the same time reliable. In particular, on the one hand, a comparatively rapid venting of the pneumatic system and in particular the air spring bellows of the air spring system should be made possible, and yet a low air pressure should be available during regeneration for regeneration of the air dryer with a sufficiently high pressure change amplitude.
Durch diese Regenerationsdrossel wird allerdings die Entlüftungszeit, welche Druckluft zum Entweichen aus dem Verbraucher benötigt, erhöht. Dies führt im Falle einer Luftfederanlage als Verbraucher beispielsweise zu erhöhten Absenkzeiten und damit zu Einschränkungen der Fahrdynamik.However, this regeneration throttle increases the venting time required for compressed air to escape from the consumer. In the case of an air suspension system as a consumer, for example, this leads to increased lowering times and thus to restrictions in driving dynamics.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein pneumatisches System, eine Druckluftversorgungsanlage, ein Fahrzeug und ein Verfahre zum Betreiben eines pneumatischen Systems anzugeben, die eine effiziente Regeneration des Lufttrockners durch eine entsprechende Drosselung der durch die pneumatische Hauptleitung geführten Druckluft und gleichzeitig kurze Entlüftungszeiten ermöglichen.This is where the invention comes in, the object of which is to provide a pneumatic system, a compressed air supply system, a vehicle and a method for operating a pneumatic system, which enable efficient regeneration of the air dryer by appropriate throttling of the compressed air guided through the pneumatic main line and at the same time short venting times.
Die Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der Erfindung durch ein pneumatisches System nach Anspruch 1 gelöst.The object is solved in a first aspect of the invention by a pneumatic system according to
Die Erfindung schlägt eine in der pneumatischen Hauptleitung zwischen Lufttrockner und Reservoir, insbesondere zwischen Lufttrockner und Ventilblock, angeordnete Drosselanordnung mit einer Nennweite vor, die abhängig von einer zu einem Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung proportionalen Steuergröße veränderbar ist. Durch eine Drosselanordnung mit veränderbarer Nennweite kann auf die unterschiedlichen Anforderungen beim Entlüften und der Regeneration reagiert werden. Die Entlüftung betrifft die Druckluftabnehmer der Pneumatikanlage. Werden diese entlüftet müssen kurze Entlüftungszeiten realisiert werden, auch wenn dies für eine Regeneration des Lufttrockners nachteilig ist. Die eigentliche Regeneration des Lufttrockners wird dabei mit Druckluft aus dem Reservoir durchgeführt. Die Strömungsrichtung wird hier durch die Förderrichtung des Verdichters bestimmt. Dementsprechend ist ein Druck stromabwärts der Drosselanordnung ein Druck in Bezug auf die Förderrichtung des Verdichters hinter der Drosselanordnung.The invention proposes a throttle arrangement arranged in the pneumatic main line between the air dryer and the reservoir, in particular between the air dryer and the valve block, with a nominal width that can be changed depending on a control variable proportional to a pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement. A throttle arrangement with a variable nominal width can be used to respond to the different requirements during venting and regeneration. The venting affects the compressed air consumers of the pneumatic system. If these are vented, short venting times must be achieved, even if this is disadvantageous for regeneration of the air dryer. The actual regeneration of the air dryer is carried out with compressed air from the reservoir. The flow direction is determined here by the conveying direction of the compressor. Accordingly, a pressure downstream of the throttle arrangement is a pressure in relation to the conveying direction of the compressor behind the throttle arrangement.
Der Druckluftanschluss bezeichnet hier einen Anschluss bzw. eine Schnittstelle der Druckluftversorgungsanlage hin zum Ausgang des Verdichters. Dem Verdichtersofern dieser als separate Baueinheit bereitgestellt wird - ist ein Ansauganschluss zum Ansaugen von Luft aus der Umgebung zugeordnet. Weiterhin kann dem Verdichter ein sogenannter Booster-Anschluss zugeordnet sein, welcher eine Verbindung einer zweiten Verdichterstufe zu dem Reservoir darstellt; aus diesem kann dem Verdichter vorverdichtete Druckluft zugeführt werden. Insbesondere kann über diesen Booster-Anschluss die zweite Verdichterstufe mit Druckluft aus dem Reservoir zum schnellen Befüllen der Pneumatikanlage versorgt werden. Wenn insofern der Verdichter auch Teil der Druckluftversorgungsanlage sein sollte, wäre der Ansauganschluss und ggf. auch der Booster-Anschluss der insofern mit Verdichter ausgestalteten Druckluftversorgungsanlage zugeordnet.The compressed air connection here refers to a connection or an interface of the compressed air supply system to the compressor outlet. The compressor - if this is provided as a separate unit - is assigned an intake connection for sucking in air from the environment. The compressor can also be assigned a so-called booster connection, which represents a connection between a second compressor stage and the reservoir; pre-compressed compressed air can be supplied to the compressor from this. In particular, the second compressor stage can be supplied with compressed air from the reservoir via this booster connection for quickly filling the pneumatic system. If the compressor should also be part of the compressed air supply system, the intake connection and possibly also the booster connection would be assigned to the compressed air supply system designed with a compressor.
Die Erfinder erkannten vorteilhaft, dass sich der Druck der Druckluft im Reservoir von dem Druck der aus dem mindestens einen Druckluftabnehmer abgelassenen Druckluft unterscheidet. Die Steuergröße wird dabei ausschließlich durch den Druck in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung bestimmt und nicht etwa durch eine Druckdifferenz zwischen der Druckluft in Förderrichtung stromaufwärts und in Förderrichtung stromabwärts des Lufttrockners.The inventors recognized that the pressure of the compressed air in the reservoir differs from the pressure of the compressed air discharged from the at least one compressed air consumer. The control variable is determined exclusively by the pressure in the conveying direction downstream of the throttle arrangement and not by a pressure difference between the compressed air in the conveying direction upstream and in the conveying direction downstream of the air dryer.
Die Identifizierung einer Regeneration des Lufttrockners durch Druckluft aus dem Reservoir bzw. einer Entlüftung des Druckluftabnehmers kann somit anhand des Drucks in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung erfolgen. Durch ein entsprechendes Anpassen der Nennweite der Drosselanordnung abhängig vom Druck in der pneumatischen Hauptleitung kann somit einerseits eine kurze Entlüftungszeit realisiert werden und andererseits die durchströmbare Nennweite für eine ausreichende Drosselung der Druckluft zur Regeneration des Lufttrockners entsprechend reduziert werden.The identification of a regeneration of the air dryer using compressed air from the reservoir or a venting of the compressed air consumer can thus be carried out based on the pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement. By adjusting the nominal width of the throttle arrangement depending on the pressure in the pneumatic main line, a short venting time can be achieved on the one hand and the flowable nominal width can be reduced accordingly on the other hand for sufficient throttling of the compressed air for regeneration of the air dryer.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, welche das Konzept der Erfindung in Bezug auf vorteilhafte Merkmale im Rahmen der Aufgabenstellung und im Hinblick auf weitere Vorteile weiterbilden.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, which further develop the concept of the invention with regard to advantageous features within the scope of the task and with regard to further advantages.
Vorzugsweise ist die Drosselanordnung dazu ausgebildet, von einer ersten Drosselstellung, in welcher eine maximale Nennweite der Drosselanordnung durchströmbar ist, in eine zweite Drosselstellung zu schalten, in welcher eine minimale Nennweite der Drosselanordnung durchströmbar ist. Durch eine derart zwischen zwei Drosselstellungen schaltbare Drosselanordnung kann bei der Regeneration des Lufttrockners durch Schalten der Drosselanordnung in die zweite Drosselstellung eine minimale Nennweite bereitgestellt werden, so dass die Druckluft in hohem Maße vor dem Durchströmen des Lufttrockners entspannt wird. Durch Schalten der Drosselanordnung in die erste Drosselstellung hingegen wird eine maximale Nennweite bereitgestellt und somit beim Entlüften des Druckluftabnehmers bzw. der Druckluftabnehmer eine kurze Entlüftungszeit realisiert.Preferably, the throttle arrangement is designed to switch from a first throttle position, in which a maximum nominal width of the throttle arrangement can be flowed through, to a second throttle position, in which a minimum nominal width of the throttle arrangement can be flowed through. By means of a throttle arrangement that can be switched between two throttle positions in this way, a minimum nominal width can be provided during the regeneration of the air dryer by switching the throttle arrangement to the second throttle position, so that the compressed air is expanded to a high degree before flowing through the air dryer. By switching the throttle arrangement to the first throttle In the position, however, a maximum nominal diameter is provided and thus a short venting time is achieved when venting the compressed air consumer(s).
Eine maximale Nennweite ist als eine gegenüber der Nennweite der pneumatischen Hauptleitung reduzierte Nennweite zu verstehen. Durch eine leichte Reduzierung der Nennweite im Umfang der maximalen Nennweite der Drosselanordnung wird die Druckluft beim Entlüften der Druckluftabnehmer zumindest soweit verlangsamt, dass eine annehmbare Geräuschentwicklung beim Austreten der Druckluft aus dem Entlüftungsanschluss realisiert wird.A maximum nominal diameter is to be understood as a nominal diameter that is reduced compared to the nominal diameter of the main pneumatic line. By slightly reducing the nominal diameter to the extent of the maximum nominal diameter of the throttle arrangement, the compressed air is slowed down when venting the compressed air consumers at least to such an extent that an acceptable level of noise is achieved when the compressed air exits the vent connection.
Weiter bevorzugt ist die Steuergröße ein Steuerdruck und die Drosselanordnung durch Anliegen des Steuerdrucks betätigbar, um in die zweite Drosselstellung zu schalten. Der Steuerdruck entspricht einem Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung oberhalb des Galeriedrucks. Somit wird der Steuerdruck über die pneumatische Hauptleitung zugeführt. Durch eine solche pneumatische Betätigung der Drosselanordnung wird die Komplexität des pneumatischen Systems insgesamt reduziert. Die Nutzung eines Steuerdrucks als Steuergröße für die Drosselanordnung ermöglicht zudem eine unmittelbare Reaktion auf veränderte Druckzustände in der pneumatischen Hauptleitung. Diese Druckzustände zeigen dabei an, ob Druckluft zur Regeneration des Lufttrockners mit einem Druck oberhalb des Galeriedrucks zum Lufttrockner geführt wird oder ob es sich vielmehr um Druckluft aus den Druckluftabnehmern handelt, welche mit einer kurzen Entlüftungszeit zum Entlüftungsanschluss geleitet werden sollte. Ein Druck in der pneumatischen Hauptleitung oberhalb des Galeriedrucks zeigt dabei in zuverlässiger Weise die Bereitstellung von Druckluft aus dem Reservoir zur Regeneration des Lufttrockners an. Eine entsprechend gewählte Druckschwelle des Steuerdrucks ermöglicht somit eine zuverlässige Unterscheidung zwischen dem Regenerationsbetrieb, in welchem der Druck in der pneumatischen Hauptleitung oberhalb des Galeriedrucks liegt und damit dem Steuerdruck entspricht und einer Entlüftung des Druckluftabnehmers mit einem Druck in der pneumatischen Hauptleitung unterhalb des Galeriedrucks und folglich unterhalb des Steuerdrucks, der zum Betätigen der Drosselanordnung notwendig ist.The control variable is also preferably a control pressure and the throttle arrangement can be actuated by applying the control pressure in order to switch to the second throttle position. The control pressure corresponds to a pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement above the gallery pressure. The control pressure is thus supplied via the pneumatic main line. Such pneumatic actuation of the throttle arrangement reduces the complexity of the pneumatic system as a whole. The use of a control pressure as a control variable for the throttle arrangement also enables an immediate reaction to changed pressure conditions in the pneumatic main line. These pressure conditions indicate whether compressed air is being fed to the air dryer for regeneration of the air dryer at a pressure above the gallery pressure or whether it is rather compressed air from the compressed air consumers which should be fed to the vent connection with a short venting time. A pressure in the pneumatic main line above the gallery pressure reliably indicates the provision of compressed air from the reservoir for regeneration of the air dryer. An appropriately selected pressure threshold of the control pressure thus enables a reliable distinction between the regeneration operation, in which the pressure in the pneumatic main line is above the gallery pressure and thus corresponds to the control pressure, and a venting of the compressed air consumer with a pressure in the pneumatic main line below the gallery pressure and consequently below the control pressure that is necessary to actuate the throttle arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Drosselanordnung eine die maximale Nennweite aufweisende erste Drossel und eine die minimale Nennweite aufweisende zweite Drossel. Durch zwei Drosseln mit jeweils verschiedenen Nennweiten werden unabhängig voneinander zwei Strömungsquerschnitte bereitgestellt, welche in der ersten Drosselstellung bzw. in der zweiten Drosselstellung nutzbar gemacht werden.According to a preferred embodiment, the throttle arrangement comprises a first throttle having the maximum nominal width and a second throttle having the minimum nominal width. Two throttles, each with a different nominal width, provide two flow cross-sections independently of one another, which can be used in the first throttle position and in the second throttle position, respectively.
Vorzugsweise umfasst die Drosselanordnung eine der zweiten Drossel zugeordnete Bypass-Leitung mit einem Rückschlagventil, welches in der zweiten Drosselstellung bei Anliegen eines Drucks in Förderrichtung stromaufwärts der Drosselanordnung, der höher ist als ein Druck in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung, öffnet. Somit wird zum Befüllen der Pneumatikanlage eine drosselfreie Führung von Druckluft über die Bypass-Leitung ermöglicht, sobald der Druck in Förderrichtung stromabwärts der Drossel höher ist als der Druck davor. Zum Befüllen der Galerie bzw. zum Befüllen des Reservoirs durch den Verdichter steigt der Druck in der Galerie und damit auch in der pneumatischen Hauptleitung stromabwärts der Drosselanordnung auf einen dem Reservoirdruck entsprechenden Druck. Dies führt zu einer reduzierten Nennweite der Drosselanordnung bis hin zu einer minimalen Nennweite. Diese Reduzierung der Nennweite führt zu einem Staudruck vor der Drosselstelle und würde zu einer reduzierten Förderleistung beim Befüllen der Pneumatikanlage führen. Durch die Bypass-Leitung mit dem Rückschlagventil wird die die Reduzierung der Förderleistung allerdings wirksam vermieden, da durch den Staudruck oberhalb des Drucks stromabwärts der Drosselanordnung das Rückschlagventil geöffnet wird. Die Befüllzeiten werden somit reduziert.The throttle arrangement preferably comprises a bypass line assigned to the second throttle with a check valve which opens in the second throttle position when a pressure in the conveying direction upstream of the throttle arrangement is applied that is higher than a pressure in the conveying direction downstream of the throttle arrangement. This enables compressed air to be guided throttle-free via the bypass line to fill the pneumatic system as soon as the pressure in the conveying direction downstream of the throttle is higher than the pressure in front of it. To fill the gallery or to fill the reservoir using the compressor, the pressure in the gallery and thus also in the main pneumatic line downstream of the throttle arrangement rises to a pressure corresponding to the reservoir pressure. This leads to a reduced nominal diameter of the throttle arrangement down to a minimum nominal diameter. This reduction in the nominal diameter leads to a back pressure in front of the throttle point and would lead to a reduced delivery rate when filling the pneumatic system. However, the bypass line with the check valve effectively prevents the reduction in the delivery capacity, since the back pressure above the pressure downstream of the throttle arrangement opens the check valve. The filling times are thus reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Drosselanordnung eine in Förderrichtung stromabwärts des Lufttrockners an die pneumatische Hauptleitung anschließende Steuerleitung, die ausgebildet ist, durch Führen von Druckluft eine in Richtung der zweiten Drosselstellung wirkende Druckkraft auf die Drosselanordnung aufzubringen. Für den Fall, dass der Druck der geführten Druckluft dem Steuerdruck entspricht, schaltet die Drosselanordnung entsprechend. Somit führt eine Erhöhung des Drucks in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts des Lufttrockners gleichzeitig zu einer erhöhten Druckkraft, welche in Richtung der zweiten Drosselstellung wirkt. Mit steigendem Druck in der pneumatischen Hauptleitung bewegt sich die Drosselanordnung somit in Richtung der zweiten Drosselstellung und stellt schließlich eine minimale durchströmbare Nennweite zum Entspannen der zur Regeneration des Lufttrockners genutzten Druckluft bereit.According to a preferred embodiment, the throttle arrangement comprises a control line which is connected to the pneumatic main line downstream of the air dryer in the conveying direction and which is designed to apply a pressure force to the throttle arrangement acting in the direction of the second throttle position by guiding compressed air. In the event that the pressure of the guided compressed air corresponds to the control pressure, the throttle arrangement switches accordingly. Thus, an increase in the pressure in the pneumatic main line downstream of the air dryer in the conveying direction simultaneously leads to an increased pressure force which acts in the direction of the second throttle position. As the pressure in the pneumatic main line increases, the throttle arrangement thus moves in the direction of the second throttle position and ultimately provides a minimum flow-through nominal diameter for relaxing the compressed air used to regenerate the air dryer.
Vorzugsweise weist die Drosselanordnung eine Feder auf, die dazu ausgebildet ist, eine in Richtung der ersten Drosselstellung wirkende Federkraft aufzubringen. Im Betrieb von Fahrzeugen kommt es im Falle einer Luftfederanlage als Pneumatikanlage regelmäßig zu einem Absenken des Fahrzeugaufbaus und damit zu einer Notwendigkeit, schnell Druckluft aus den Luftfederbälgen abzulassen. Eine Feder, welche permanent eine Kraft in Richtung der ersten Drosselstellung aufbringt, ermöglicht somit die Nutzung der maximalen Nennweite der Drosselanordnung so lange, bis eine entgegenwirkende Kraft gleicher Höhe bereitgestellt wird. Somit ist im Normalbetrieb, in welchem keine zusätzlichen Kräfte auf die Drosselanordnung aufgebracht werden, ein schnelles Entlüften der Pneumatikanlage ohne ein Umschalten der Drosselstellung möglich.Preferably, the throttle arrangement has a spring which is designed to apply a spring force acting in the direction of the first throttle position. When vehicles are in operation, in the case of an air suspension system as a pneumatic system, the vehicle body is regularly lowered and thus there is a need to quickly To release compressed air from the air bellows. A spring that permanently applies a force in the direction of the first throttle position enables the maximum nominal width of the throttle arrangement to be used until a counteracting force of the same magnitude is provided. This means that in normal operation, in which no additional forces are applied to the throttle arrangement, the pneumatic system can be vented quickly without switching the throttle position.
Vorzugsweise ist die Feder derart ausgelegt, dass die Federkraft kleiner als die bei Anliegen des wirkende Druckkraft ist. Somit überwindet die Druckkraft die Federkraft, sobald der Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts des Lufttrockners oberhalb des Galeriedrucks liegt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Druckluft aus dem Reservoir zum Lufttrockner geführt wird.Preferably, the spring is designed in such a way that the spring force is smaller than the pressure force acting when the pressure is applied. The pressure force thus overcomes the spring force as soon as the pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the air dryer is above the gallery pressure. This is particularly the case when compressed air is fed from the reservoir to the air dryer.
Vorzugsweise ist die Drosselanordnung zumindest teilweise in der pneumatischen Hauptleitung angeordnet. Somit ist das pneumatische System insgesamt kompakter.Preferably, the throttle arrangement is arranged at least partially in the main pneumatic line. This makes the pneumatic system more compact overall.
Weiter bevorzugt liegt die maximale Nennweite in einem Bereich von 3 mm bis 6 mm und die minimale Nennweite liegt in einem Bereich von 0,4 mm bis 1,2 mm. Somit werden ausreichende Entlüftungszeiten durch die maximale Nennweite realisiert und gleichzeitig durch die in dem entsprechenden Bereich liegende minimale Nennweite eine ausreichende Entspannung der Druckluft zur Regeneration des Lufttrockners ermöglicht.More preferably, the maximum nominal width is in a range from 3 mm to 6 mm and the minimum nominal width is in a range from 0.4 mm to 1.2 mm. Thus, sufficient venting times are achieved through the maximum nominal width and at the same time, the minimum nominal width in the corresponding range enables sufficient relaxation of the compressed air for regeneration of the air dryer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Speicherleitung ein Reservoir-Ventil auf, das zum selektiven Sperren der Speicherleitung ausgebildet ist. Bevorzugt wirkt ein solches Reservoir-Ventil etwa mit der Drosselanordnung zusammen, so dass eine Betätigung des Reservoir-Ventils gleichzeitig zu einer Veränderung der Nennweite der Drosselanordnung, insbesondere ein Schalten der Drosselanordnung in die zweite Drosselstellung führt.According to a preferred embodiment, the storage line has a reservoir valve which is designed to selectively block the storage line. Such a reservoir valve preferably interacts with the throttle arrangement, so that actuation of the reservoir valve simultaneously leads to a change in the nominal width of the throttle arrangement, in particular a switching of the throttle arrangement into the second throttle position.
Weiter bevorzugt umfasst die Pneumatikanlage einen Drucksensor, der dazu eingerichtet ist, den Galeriedruck zu überwachen. Ein solcher Sensor wirkt bevorzugt mit der Drosselanordnung zusammen, und liefert ein Steuersignal zum Steuern einer elektrisch aktuierbaren Drossel. Die Drossel ist insbesondere eine elektromagnetisch aktuierbare Drossel.The pneumatic system further preferably comprises a pressure sensor which is designed to monitor the gallery pressure. Such a sensor preferably interacts with the throttle arrangement and delivers a control signal for controlling an electrically actuatable throttle. The throttle is in particular an electromagnetically actuatable throttle.
Die Erfindung führt in einem zweiten Aspekt auf eine Druckluftversorgungsanlage zum Versorgen einer Pneumatikanlage, insbesondere einer Luftfederanlage mit unter einem Galeriedruck stehender Druckluft. Die Druckluftversorgungsanlage umfasst einen Druckluftanschluss zu einem Verdichter, einen Druckluftversorgungsanschluss zur Pneumatikanlage und einen Entlüftungsanschluss zur Umgebung sowie eine pneumatische Hauptleitung zwischen dem Druckluftanschluss und dem Druckluftversorgungsanschluss. In der pneumatischen Hauptleitung ist ein Lufttrockner angeordnet und die Druckluftversorgungsanlage umfasst ferner eine von der pneumatischen Hauptleitung zum Entlüftungsanschluss abgehende Entlüftungsleitung. Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem zweiten Aspekt durch eine zwischen Lufttrockner und Druckluftversorgungsanschluss angeordnete Drosselanordnung mit einer Nennweite, die abhängig vom Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung veränderbar ist. Durch eine solche Drosselanordnung macht sich die Erfindung die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile zu eigen. Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind somit ebenso bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile des zweiten Aspekts der Erfindung.In a second aspect, the invention leads to a compressed air supply system for supplying a pneumatic system, in particular an air spring system, with compressed air at a gallery pressure. The compressed air supply system comprises a compressed air connection to a compressor, a compressed air supply connection to the pneumatic system and a vent connection to the environment as well as a pneumatic main line between the compressed air connection and the compressed air supply connection. An air dryer is arranged in the pneumatic main line and the compressed air supply system further comprises a vent line leading from the pneumatic main line to the vent connection. In a second aspect, the invention solves the problem mentioned at the outset by a throttle arrangement arranged between the air dryer and the compressed air supply connection with a nominal width that can be changed depending on the pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement. By means of such a throttle arrangement, the invention makes use of the advantages described in relation to the first aspect of the invention. Advantages and preferred embodiments according to the first aspect of the invention are thus also preferred embodiments and advantages of the second aspect of the invention.
Die Erfindung führt in einem dritten Aspekt auf ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen mit einem pneumatischen System gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Durch ein entsprechendes pneumatisches System macht sich das Fahrzeug die eingangs in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile zu eigen. Ferner sind bevorzugte Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ebenso bevorzugte Ausführungsformen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung.In a third aspect, the invention leads to a vehicle, in particular a passenger car, with a pneumatic system according to the first aspect of the invention. By means of a corresponding pneumatic system, the vehicle makes use of the advantages described at the beginning with regard to the first aspect of the invention. Furthermore, preferred embodiments according to the first aspect of the invention are also preferred embodiments according to the third aspect of the invention.
Die Erfindung führt in einem vierten Aspekt auf ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems, insbesondere eines pneumatischen Systems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Bereitstellen von Druckluft mit einem Versorgungsdruck an einem Druckluftanschluss einer Druckluftversorgungsanlage,
- - Befüllen eines über eine Speicherleitung angeschlossenen Reservoirs,
- - Trocknen der am Druckluftanschluss bereitgestellten Druckluft durch einen in einer pneumatischen Hauptleitung angeordneten Lufttrockner,
- - Versorgen der Pneumatikanlage mit Druckluft mit unter einem Galeriedruck stehender Druckluft durch die Druckluftversorgungsanlage,
- - Entlüften der Pneumatikanlage durch Führen von Druckluft aus der Pneumatikanlage durch die pneumatische Hauptleitung zu einem Entlüftungsanschluss, und
- - Regenerieren des Lufttrockners durch Führen von Druckluft aus dem Reservoir durch die pneumatische Hauptleitung zum Entlüftungsanschluss,
wobei eine zwischen Lufttrockner und Reservoir, insbesondere zwischen Lufttrockner und Ventilblock, angeordnete Drosselanordnung, abhängig vom Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung, beim Regenerieren des Lufttrockners eine gegenüber dem Entlüften der Pneumatikanlage veränderte Nennweite bereitstellt.In a fourth aspect, the invention leads to a method for operating a pneumatic system, in particular a pneumatic system according to the first aspect of the invention. The method comprises the steps:
- - Providing compressed air with a supply pressure at a compressed air connection of a compressed air supply system,
- - Filling a reservoir connected via a storage line,
- - Drying the compressed air provided at the compressed air connection by an air dryer arranged in a pneumatic main line,
- - Supplying the pneumatic system with compressed air at gallery pressure through the compressed air supply system,
- - venting the pneumatic system by leading compressed air from the pneumatic system through the pneumatic main line to a vent connection, and
- - Regenerating the air dryer by passing compressed air from the reservoir through the pneumatic main line to the vent connection,
wherein a throttle arrangement arranged between the air dryer and the reservoir, in particular between the air dryer and the valve block, provides a modified nominal diameter when regenerating the air dryer compared to when venting the pneumatic system, depending on the pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement.
Dadurch, dass in dem Verfahren mittels einer Drosselanordnung abhängig vom Druck in der pneumatischen Hauptleitung in Förderrichtung stromabwärts der Drosselanordnung beim Regenerieren des Lufttrockners eine gegenüber dem Entlüften der Pneumatikanlage veränderte Nennweite bereitgestellt wird, macht sich das Verfahren die eingangs in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile zu eigen. In Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebene Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen sind somit ebenso Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung.Because in the method a throttle arrangement is used to provide a different nominal width compared to venting the pneumatic system when regenerating the air dryer, depending on the pressure in the pneumatic main line in the conveying direction downstream of the throttle arrangement, the method makes use of the advantages described at the beginning in relation to the first aspect of the invention. Advantages and preferred embodiments described in relation to the first aspect of the invention are therefore also advantages and preferred embodiments of the method according to the fourth aspect of the invention.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, 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 abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger 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 Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.Embodiments of the invention are now described below with reference to the drawing in comparison to the prior art, some of which is also shown. This is not necessarily intended to show the embodiments to scale; rather, where useful for explanation, the drawing is in a schematic and/or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings immediately apparent from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It should be noted that a wide variety of modifications and changes can be made to the shape and detail of an embodiment without deviating from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, the drawing and the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and/or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact shape or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an object that would be limited compared to the object claimed in the claims. For specified design ranges, values within the specified limits should also be disclosed as limit values and can be used and claimed as required.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
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1 ein pneumatisches System gemäß dem Stand der Technik in einem Entlüftungsbetrieb; -
2 ein pneumatisches System gemäß dem Stand der Technik in einem Regenerationsbetrieb; -
3 ein pneumatisches System gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform; -
4a eine Drosselanordnung in einer ersten Drosselstellung; -
4b die Drosselanordnung gemäß4a in einer zweiten Drosselstellung; und -
5 ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems gemäß3 .
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1 a state-of-the-art pneumatic system in a venting operation; -
2 a state-of-the-art pneumatic system in a regeneration mode; -
3 a pneumatic system according to a first preferred embodiment; -
4a a throttle assembly in a first throttle position; -
4b the throttle arrangement according to4a in a second throttle position; and -
5 a method for operating a pneumatic system according to3 .
Die Druckluftversorgungsanlage 100 dient zum Betreiben der Pneumatikanlage 200. Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist dazu einen Druckluftanschluss 1 und einen Druckluftversorgungsanschluss 2 zur Pneumatikanlage 200 auf. Der Druckluftanschluss 1 ist vorliegend mit einem Ansaugungsanschluss 0, einer Ansaugleitung 111, einem dem Ansaugungsanschluss 0 vorgeordneten Luftfilter 0.3 und einem dem Ansaugungsanschluss 0 nachgeordneten, Verdichter 101 verbunden. Der Verdichter 101 ist ein über einen Motor M angetriebenen Kompressor. Der Verdichter 101 stellt mittels dem Kompressor insofern Druckluft mit einem Versorgungsdruck PV in einer Förderrichtung R bereit über den Kompressorausgang am Druckluftanschluss 1 zur Verfügung.The compressed
Eine erste pneumatische Verbindung ist vorliegend mit einer pneumatischen Hauptleitung 112 zwischen dem Druckluftanschluss 1 und dem Druckluftversorgungsanschluss 2 gebildet.A first pneumatic connection is formed here with a pneumatic
Weiter weist die Druckluftversorgungsanlage 100 einen Entlüftungsanschluss 3 und eine mit der pneumatischen Hauptleitung 112 und dem Entlüftungsanschluss 3 pneumatisch verbundene zweite pneumatische Verbindung, nämlich die Entlüftungsleitung 113, auf. In der pneumatischen Hauptleitung 112 ist ferner ein Lufttrockner 102 angeordnet. Vorliegend schließt die Entlüftungsleitung 113 zwischen Druckluftanschluss 1 und Lufttrockner 102 an der pneumatischen Hauptleitung 112 an. In der Entlüftungsleitung 113 ist ein steuerbares Entlüftungsventil 104 vorgesehen. Das steuerbare Entlüftungsventil 104 ist vorliegend als indirekt geschaltetes Vorsteuerventil Teil einer Magnetventilanordnung 110 zur indirekten Schaltung eines Druckluftvolumens der aus der pneumatischen Hauptleitung 112 befüllbaren Entlüftungsleitung 113. Die Magnetventilanordnung 110 weist ein Steuerventil 107 in Form eines 3/2-Wege-Magnetventils auf. Das Steuerventil 107 kann über elektrische Steuersignale in Form eines Spannungs- und/oder Stromsignals angesteuert werden. Bei Ansteuerung kann das Steuerventil 107 von einer in
Das Steuerventil 107 trennt im geschlossenen Zustand die Steuerdruckleitung 107.1 und ist über eine weitere pneumatische Leitung 107.2 mit dem Ansauganschluss 0 pneumatisch verbunden und kann somit Druckluft 316 aus einem nicht näher dargestellten Vorsteuerraum des Entlüftungsventils 104 in die Ansaugleitung 111 abführen.In the closed state, the
In der pneumatischen Hauptleitung 112 ist stromabwärts des Lufttrockners 102 eine Drossel 103 angeordnet. Die Drossel 103 ist dazu eingerichtet, Druckluft 313, 315 vor dem Einströmen in den Lufttrockner 102 im Gegenstrom lediglich so weit zu entspannen, dass noch eine ausreichende Entlüftungszeit beim Entlüften der Pneumatikanlage 200, wie in
Zur Reduzierung von Entlüftungsgeräuschen ist in Entlüftungsrichtung stromabwärts von dem Entlüftungsventil 104 bevorzugt eine Entlüftungsdrossel 108 angeordnet. Die Entlüftungsdrossel 108 ist bevorzugt dazu eingerichtet, die das Entlüftungsventil 104 passierende Druckluft 318 zu verlangsamen, um die Entlüftungsgeräusche zu reduzieren.To reduce venting noise, a
Dem Steuerventil 107 ist vorliegend ein Speicher 106 zugeordnet, welcher dazu ausgebildet ist, aus der pneumatischen Hauptleitung 112 durch die Steuerdruckleitung 107.1 strömende Druckluft 317 aufzunehmen. Druckluft 317 aus dem Speicher 106 kann über das Steuerventil 107 auf den Vorsteuerraum des Entlüftungsventils 104 geschaltet werden, wodurch Druckluft 318 zum Entlüftungsanschluss 3 geführt und an die Umgebung A abgegeben werden. Der Speicher 106 speichert die von der pneumatischen Hauptleitung 112 zum Steuerventil 107 über die Steuerdruckleitung 107.1 geführte Druckluft 317 somit zwischen, bis das Steuerventil 107 elektrisch betätigt wird, so dass die Druckluft 317 aus dem Speicher 106 zum Entlüftungsventil 104 gelangen kann. Der Speicher 106 ist über eine Speicherzuleitung 106.1 an das Steuerventil 107 angeschlossen.In the present case, the
Die Luftfederanlage 201 weist in diesem Fall als Druckluftabnehmer 220 eine Anzahl von vier sogenannten Luftfederbälgen 223, 224, 225, 226 auf, die jeweils einem Rad eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs 1000 zugeordnet sind und eine Luftfeder des Fahrzeugs 1000 bilden. Das Fahrzeug 1000 ist insbesondere ein Personenkraftwagen 1100. Des Weiteren weist die Luftfederanlage 201 ein Reservoir 202 zur Speicherung schnell verfügbarer Druckluft für die Luftfederbälge 223, 224, 225, 226 auf. Den Luftfederbälgen 223, 224, 225, 226 ist jeweils ein Magnetventil 213, 214, 215, 216 vorgeordnet, welches jeweils als Niveauregelventil zum Öffnen oder Schließen einer mit einem Luftfederbalg 223, 224, 225, 226 gebildeten Luftfeder dient. Die Magnetventile 213, 214, 215, 216 sind als 2/2-Wegeventile ausgebildet. Dem Reservoir 202 ist in einer Speicherleitung 204 ein Reservoir-Ventil 212 vorgeordnet. Das Reservoir-Ventil 212 ist vorliegend ein Magnetventil. Das Reservoir-Ventil 212 ist zum selektiven Öffnen der Speicherleitung 204 ausgebildet, um Druckluft 315 aus der Galerie 211 im Reservoir 202 zu speichern. Die Speicherleitung 204 ist über eine Befüllleitung 206 mit dem Verdichter 101 verbunden. In der Befüllleitung 206 ist ein Beladeventil 109 angeordnet, welches vorliegend ein 2/2-Wegemagnetventil ist. Zum Beladen einer zweiten Stufe des Verdichters 101 ist das Reservoirs 202 ist das Beladeventil 109 zum pneumatisch durchströmbaren Öffnen der Befüllleitung 206 ausgebildet. Dabei wird durch das Beladen der zweiten Stufe des Verdichters 101 eine schnelle Befüllung der Luftfederbälge 223, 224, 225, 226 ermöglicht.In this case, the air suspension system 201 has a number of four so-called air suspension bellows 223, 224, 225, 226 as
Die Magnetventile 213, 214, 215, 216, und das Reservoir-Ventil 212 sind an eine gemeinsame Sammelleitung, eine Galerie 211 bildende Pneumatikleitung, angeschlossen. Die Galerie 211 ist über den Druckluftversorgungsanschluss 2 mit der Druckluftversorgungsanlage 100 pneumatisch verbunden. Vorliegend sind die Magnetventile 213, 214, 215, 216 und das Reservoir-Ventil 212 in einem Ventilblock 210 mit fünf Ventilen angeordnet. Die Magnetventile 213, 214, 215, 216 und das Reservoir-Ventil 212 sind in
Die Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung 112 weist --beim Strömen entgegen der Förderrichtung R hin zum Entlüftungsanschluss 3-- einen ersten Druck P1 (in dem Fall entgegen der Förderrichtung R) stromabwärts der Drossel 103 auf. Sofern Druckluft 315 aus dem Reservoir 202 in der pneumatischen Hauptleitung 112 geführt wird, entspricht der erste Druck P1 einem Reservoirdruck PR und es gilt P1(der Druckluft 315) = PR(der Druckluft im Reservoir 202). Wird hingegen Druckluft 313 aus der Galerie 211 in der pneumatischen Hauptleitung 112 geführt wird, entspricht der erste Druck P1 einem Galeriedruck PG und es gilt P1(der Druckluft 313 aus der Galerie 211) = PG. Die Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung 112 weist beim Strömen in der Förderrichtung R hingegen den Versorgungsdruck PV auf, wie vorstehend beschrieben.The compressed air in the pneumatic
Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst in bekannter Weise einen Druckluftanschluss 1 zum Verdichter 101, welcher vorliegend als von einem Motor M angetriebener Kompressor mit einem Ansauganschluss 0 ausgebildet ist, einen Druckluftversorgungsanschluss 2 zur Pneumatikanlage 200 und einen Entlüftungsanschluss 3 zur Umgebung A. Weiterhin umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 eine pneumatische Hauptleitung 112 zwischen dem Druckluftanschluss 1 und dem Druckluftversorgungsanschluss 2 mit einem Lufttrockner 102 und einer von der pneumatischen Hauptleitung 112 zum Entlüftungsanschluss 3 abgegebenen Entlüftungsleitung 113. Entsprechend der in den
Die Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung 112 weist --beim Strömen entgegen der Förderrichtung R, d.h. vom Druckluftversorgungsanschluss 2 hin zum Entlüftungsanschluss (gemäß der Darstellung in
Sofern Druckluft 315 aus dem Reservoir 202 in der pneumatischen Hauptleitung 112 geführt wird, entspricht dann der zweite Druck P2 einem Reservoirdruck PR und es gilt P2 (der Druckluft 315 aus dem Reservoir 202) = PR (der Druckluft im Reservoir 202). Wird hingegen Druckluft 313 aus der Galerie 211 in der pneumatischen Hauptleitung 112 geführt, entspricht der zweite Druck P2 einem Galeriedruck PG und es gilt P2(der Druckluft 313 aus der Galerie 211) = PG(der Druckluft in der Galerie 211). Die Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung 112 weist beim Strömen in der Förderrichtung R hingegen den Versorgungsdruck PV auf, wie vorstehend beschrieben.If compressed air 315 from the reservoir 202 is fed into the pneumatic
Ein Drucksensor 218 ist an die Galerie 211 angeschlossen und dazu ausgebildet, den Galeriedruck PG zu überwachen. Bevorzugt wird das Sensorsignal zu Steuerung der Befüllung der Luftfederbälge 223, 224, 225, 226 genutzt.A
Wie insbesondere die
Die Drosselanordnung 130 ist also dazu ausgebildet, bei Anliegen des genannten Steuerdrucks PS in die in
Die Drosselanordnung 130 umfasst eine die erste Nennweite N1 aufweisende erste Drossel 132 und eine die minimale Nennweite N2 aufweisende zweite Drossel 134. Durch Schalten der Drosselanordnung 130 in die zweite Drosselstellung B2 wird dabei die zweite Drossel 134 in den Bereich des Strömungspfades der zum Lufttrockner 102 durch die pneumatische Hauptleitung 112 strömenden Druckluft 313, 315 gebracht. Durch Schalten der Drosselanordnung 130 in die erste Drosselstellung B1 wird analog die erste Drossel 132 in den Bereich des Strömungspfades der durch die pneumatische Hauptleitung 112 strömenden Druckluft 313, 315 gebracht.The
Die Drosselanordnung 130 umfasst ferner eine der zweiten Drossel 134 zugeordnete Bypass-Leitung 136 mit einem Rückschlagventil 137. Das Rückschlagventil 137 öffnet selektiv in Befüllrichtung, also in Förderrichtung R. D.h. das Rückschlagventil 137 öffnet selektiv in Befüllrichtung für den Fall, dass der erste Druck P1 in Förderrichtung R stromaufwärts der Drosselanordnung 130 größer als der zweite Druck P2 stromabwärts der Drosselanordnung 130 ist. D.h.das Rückschlagventil 137 öffnet in Förderrichtung R in der zweiten Drosselstellung B2 bei Anliegen eines (vor allem einen Umgebungsdruck übersteigenden) Versorgungsdrucks PV in Förderrichtung R stromaufwärts der Drosselanordnung 130, insbesondere bei Anliegen eines Versorgungsdrucks PV, der höher als ein Druck P in Förderrichtung R stromabwärts der Drosselanordnung 130 ist.The
Für den Fall, dass Druckluft 311 vom Verdichtet 101 in Förderrichtung R gefördert wird, entspricht der erste Druck P1 dem Versorgungsdruck PV. Somit öffnet das Rückschlagventil 137 pneumatisch durchströmbar die Bypass-Leitung 136 zum Befüllen der Pneumatikanlage 200 für den Fall, dass in der Pneumatikanlage 200 ein Druck unterhalb des Galeriedrucks PG und folglich auch unterhalb des Versorgungsdrucks PV anliegt.In the event that
Zum pneumatischen Betätigen der Drosselanordnung 130 weist die Drosselanordnung 130 eine stromabwärts des Lufttrockners 102 an die pneumatische Hauptleitung 112 anschließende Steuerleitung 138 auf. Durch die Steuerleitung 138 kann Druckluft 313, 315 von der pneumatischen Hauptleitung 112 zu der Drosselanordnung 130 geführt werden und dort eine in Richtung der zweiten Drosselstellung B2 wirkende Druckkraft FP auf die Drosselanordnung 130 aufbringen. Entspricht der Druck der geführten Druckluft dem Steuerdruck Ps, schaltet die Drosselanordnung in die zweite Drosselstellung B2. Ferner weist die Drosselanordnung 130 eine Feder 139 auf, die eine in Richtung der ersten Drosselstellung B1 wirkende Federkraft FF aufbringt.For pneumatic actuation of the
In der in
In
Lufttrockners 102 im sechsten Schritt 2600 eine gegenüber dem Entlüften der Pneumatikanlage 200 im fünften Schritt 2500 eine veränderte Nennweite N2 bereitgestellt. Beim Regenerieren des Lufttrockners 102 im sechsten Schritt wird Druckluft 315 somit über die minimale Nennweite N2 der Drosselanordnung 130 geführt und beim Entlüften der Pneumatikanlage 200 im fünften Schritt 2500 wird Druckluft 313 über die maximale Nennweite N1 der Drosselanordnung 130 geführt.
Bezugszeichen (Teil der Beschreibung):Reference symbol (part of the description):
- 00
- AnsauganschlussIntake connection
- 11
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 22
- DruckluftversorgungsanschlussCompressed air supply connection
- 33
- EntlüftungsanschlussVent connection
- 0.30.3
- LuftfilterAir filter
- 1010
- pneumatisches Systempneumatic system
- 100100
- DruckluftversorgungsanlageCompressed air supply system
- 101101
- Verdichtercompressor
- 102102
- LufttrocknerAir dryer
- 103103
- Drosselthrottle
- 104104
- EntlüftungsventilVent valve
- 104.1104.1
- ZweigleitungBranch management
- 104.2104.2
- DruckbegrenzungPressure limitation
- 104.3104.3
- EntlüftungsventilfederBleed valve spring
- 106106
- SpeicherStorage
- 106.1106.1
- SpeicherzuleitungStorage supply line
- 107107
- SteuerventilControl valve
- 107.1107.1
- SteuerdruckleitungControl pressure line
- 107.2107.2
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 108108
- EntlüftungsdrosselVent throttle
- 109109
- BeladeventilLoading valve
- 110110
- MagnetventilanordnungSolenoid valve arrangement
- 111111
- AnsaugleitungIntake line
- 112112
- pneumatische Hauptleitungpneumatic main line
- 113113
- EntlüftungsleitungVent line
- 130130
- DrosselanordnungThrottle arrangement
- 132132
- erste Drosselfirst throttle
- 134134
- zweite Drosselsecond throttle
- 136136
- Bypass-LeitungBypass line
- 137137
- Rückschlagventilcheck valve
- 138138
- SteuerleitungControl line
- 139139
- FederFeather
- 200200
- PneumatikanlagePneumatic system
- 202202
- Reservoirreservoir
- 204204
- SpeicherleitungStorage line
- 206206
- BefüllleitungFilling line
- 210210
- VentilblockValve block
- 211211
- Galeriegallery
- 212212
- Reservoir-VentilReservoir valve
- 213,214,215,216213,214,215,216
- MagnetventileSolenoid valves
- 218218
- DrucksensorPressure sensor
- 220220
- DruckluftabnehmerCompressed air receiver
- 223, 224, 225, 226223, 224, 225, 226
- LuftfederbälgenAir spring bellows
- 311311
- unter Versorgungsdruck stehende Druckluftcompressed air under supply pressure
- 313313
- unter Galeriedruck stehende Druckluftcompressed air under gallery pressure
- 314314
- unter Steuerdruck stehende Druckluftcompressed air under control pressure
- 315315
- Druckluft aus ReservoirCompressed air from reservoir
- 316316
- in die Ansaugleitung abgeführte DruckluftCompressed air discharged into the intake line
- 317317
- in Steuerdruckleitung strömende DruckluftCompressed air flowing in control pressure line
- 318318
- Druckluft in EntlüftungsleitungCompressed air in vent line
- 10001000
- Fahrzeugvehicle
- 11101110
- PersonenkraftwagenPassenger cars
- 20002000
- VerfahrenProceedings
- 21002100
- Bereitstellen von Druckluft mit einem VersorgungsdruckProviding compressed air with a supply pressure
- 22002200
- Befüllen des ReservoirsFilling the reservoir
- 23002300
- Trocknen der Druckluft durch LufttrocknerDrying the compressed air using air dryers
- 24002400
- Versorgen der Pneumatikanlage mit DruckluftSupplying the pneumatic system with compressed air
- 25002500
- Entlüften der PneumatikanlageBleeding the pneumatic system
- 26002600
- Regenerieren des LufttrocknersRegenerating the air dryer
- AA
- UmgebungVicinity
- B1B1
- erste Drosselstellungfirst throttle position
- B2B2
- zweite Drosselstellungsecond throttle position
- FFFF
- FederkraftSpring force
- FPFP
- DruckkraftPressure force
- MM
- Motorengine
- N1N1
- maximale Nennweitemaximum nominal diameter
- N2N2
- minimale Nennweiteminimum nominal diameter
- PP
- DruckPressure
- PGPG
- GaleriedruckGallery print
- PSPS
- SteuerdruckControl pressure
- VPVP
- VersorgungsdruckSupply pressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Also Published As
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