DE69916588T3 - Lufttrockner und speicher module - Google Patents

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W. Fred HOFFMAN
A. Leonard QUINN
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Lufttrockner und insbesondere einen Lufttrockner und ein Reservoir bzw. Speicher mit einem separaten Spülvolumen, die zusammen als ein Modul ausgebildet sind.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Lufttrockner werden seit vielen Jahren benutzt, um die Luft in einem Luftbremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs zu trocknen. Die Vorteile einer reinen und trockenen Luft in einem Luftbremssystem sind bereits lange bekannt, da in das Luftbremssystem eingedrungene Feuchtigkeit während des Betriebs bei kaltem Wetter dazu führen kann, dass die Komponenten des Luftbremssystems einfrieren und so das System außer Funktion setzen. Diese Lufttrockner gemäß dem Stand der Technik enthalten normalerweise ein Trocknungsmittel, durch das die komprimierte Luft fließt. Wenn der Luftkompressor des Fahrzeugs die Luft-Speicher des Fahrzeugs auf ein ausreichendes Druckniveau aufgeladen hat, wird der Kompressor entladen, so dass der Kompressor nicht länger Luft komprimiert. Wenn der Kompressor entladen ist, wird ein Signal an ein Spül-Ventil übertragen, das in dem Lufttrockner gehalten ist, welches die gespeicherte komprimierte Luft durch das Trocknungsmittel mit einer kontrollierten Rate zurückfließen lässt, um das Trocknungsmittel zu regenerieren. Die Luft, die zum Regenerieren des Trocknungsmittels verwendet wird, kann entweder aus der komprimierten Luft, die in einem integrierten Spülvolumen oder einer Spülkammer innerhalb des Lufttrockners gespeichert ist, oder von komprimierter Luft, die in einem getrennten Speicher gespeichert ist, stammen.
  • Die meisten Luftsysteme für Luftbremssysteme für schwere Kraftfahrzeuge gemäß dem Stand der Technik verwenden drei Speicher, die von dem Lufttrockner getrennt sind. Ein Kompressor liefert komprimierte Luft an den Lufttrockner, die nach dem Fließen durch das Trocknungsbett an einen entfernt angeordneten Versorgungs-Speicher geliefert wird. Der Versorgungs-Speicher ist angeschlossen, um die komprimierte Luft an einen ersten Speicher und einen zweiten Speicher bzw. ein primäres Reservoir und ein sekundäres Reservoir zu leiten. Der erste und der zweite Speicher versorgen pneumatische Schaltkreise, die das Luftbremssystem des Kraftfahrzeugs steuern können. Zum Schutz vor einem Luftdruckverlust umfassen der erste und der zweite Speicher jeweils ein Rückschlagventil in ihren pneumatischen Verbindungen zu dem Versorgungs-Speicher. Eine pneumatische Steuerleitung erstreckt sich von dem Versorgungs-Speicher zu einem Luftdruckregler, der das Laden oder Entladen des Luftkompressors steuert.
  • Ein Beispiel eines Luftsystems für Luftbremsen eines Kraftfahrzeugs ist in US 4,655,801 offenbart. Hier ist ein Lufttrockner innerhalb eines Abschnittes eines Spültanks eines Luftversorgungstanks angeordnet.
  • WO 98/09859 offenbart ein duales Luftfederungs-/Luftbremssystem für Frachtfahrzeuge. In dem Luftbremssystem sind Drucklufttanks entfernt von einem Lufttrockner und einem Verteilertank angeordnet. Der Lufttrockner und der Verteilertank sind ebenfalls voneinander entfernt angeordnet.
  • DE 4,325,102 betrifft eine Anordnung, um Ölablagerungen von Druckluftsystemen in Nutzfahrzeugen zu entfernen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lufttrocknungsanordnung wie in Anspruch 1 beschrieben vorgesehen.
  • Der Lufttrockner kann auch ein Trocknungsbett umfassen, durch das die komprimiert Luft fließen kann, um eine Quelle für saubere und trockene komprimierte Luft bereitzustellen. Die Lufttrocknungsanordnung könnte dann weiterhin ein Spülvolumen aufweisen, das baueinheitlich in dem zweiten Speicher ausgebildet ist, wobei die Steuerkomponenten auch den Luftfluss von dem Spülvolumen durch das Trocknungsbett des Lufttrockners in die Umgebung steuert, um den Lufttrockner zu spülen.
  • Die Lufttrocknungsanordnung kann weiterhin umfassen: einen Druckausgleichsmechanismus, der zwischen dem zweiten Speicher und dem ersten Speicher angeordnet ist, um den Druck in dem zweiten Speicher und dem ersten Speicher auszugleichen. Eine weitere Komponente der Lufttrocknungsanordnung ist ein erstes pneumatisches Schutzsteuerventil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um dem ersten Speicher zugeführten pneumatischen Druck zu steuern; und ein zweites pneumatisches Schutzsteuerventil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um dem zweiten Speicher zugeführten pneumatischen Druck zu steuern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftkompressorsystem für ein schweres Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend: einen Luftkompressor zum Bereitstellen einer Quelle komprimierter Luft; und eine Lufttrocknungsanordnung wie oben beschrieben, wobei das Gehäuse einen Einlass aufweist, der zum Erhalt von komprimierter Luft von dem Luftkompressor angeschlossen ist.
  • Alternativ kann das Luftkompressorsystem umfassen: einen Luftkompressor, um komprimierte Luft zum Betrieb des Bremssystems bei Belastung bereitzustellen und um keine komprimierte Luft bereitzustellen, wenn keine Belastung vorliegt; und eine Lufttrocknungsanordnung wie oben beschrieben.
  • Im letzteren Fall umfasst das Luftkompressorsystem: ein Rückschlagventil, das zwischen dem Lufttrockner und den ersten und zweiten Speichern angeordnet ist und Teil des einheitlichen Moduls ist.
  • Das erste Schutzsteuerventil kann Teil des einheitlichen Moduls sein und zwischen dem Auslass des Rückschlagventils und dem ersten Speicher angeordnet sein und eingestellt sein, sich zu öffnen, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt, und sich zu schließen, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
  • Auf ähnliche Weise kann das zweite Schutzsteuerventil Teil des einheitlichen Moduls sein und zwischen dem Auslass des Rückschlagventils und dem zweiten Speicher angeordnet sein und eingestellt sein sich zu öffnen, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt, und sich zu schließen, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
  • Schutzventile für pneumatische Schaltkreise werden innerhalb des Gehäuses angeordnet, um die pneumatischen Schaltkreise, die von den ersten und zweiten Speichern versorgt werden, zu überwachen. Eine Fehlererkennungseinrichtung ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordnet, um einen Fehler der pneumatischen Schaltkreise, die von ersten und zweiten Speichern versorgt werden, zu detektieren, und im Falle eines Fehlers dieser pneumatischen Schaltkreise wird die Geschwindigkeit des schweren Kraftfahrzeugs begrenzt.
  • Das hierin offenbarte Luftbeladungs- und Behandlungs-Teilsystem, das als Lufttrocknungs- und Speichermodul bezeichnet wird, stellt ein einfaches und kosteneffektives Luftbeladungs-Teilsystem zur Verfügung, das integrierte Bauelemente verwendet. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul ist auf eine Weise gestaltet, die es ermöglicht, den Versorgungs-Speicher wegzulassen, der in dem herkömmlichen Drei-Speicher-System bzw. Drei-Reservoir-System verwendet wird, indem eine Einrichtung zum gleichzeitigen Überwachen des ersten Reservoirs und des zweiten Reservoirs für die Steuerung des Luftkompressors und der Lufttrocknung bereitstellt wird.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul integriert Komponenten, wie z. B. Druckschutzventile, den Luftkompressorregler, Druckentlastungsventile, Drucksensoren und dergleichen auf eine Weise, dass die Notwendigkeit für einen Versorgungs-Speicher, das Sicherheitsventil für den Versorgungs-Speicher, mehrere der externen Leitungen des herkömmlichen Drei-Speicher-Systems und viele seiner Armaturen eliminiert werden. Die Reduktion von Komponenten, von Armaturen und von pneumatischen Leitungen reduziert potentielle Fehlerquellen. Mit Bezug auf das herkömmliche Drei-Speicher-System integriert das Lufttrocknungs- und Speichermodul die folgenden Komponenten: Lufttrockner, primäres und sekundäres Rückschlagventil, Versorgungs- und sekundäres Auslassventil, ein Sicherheitsventil für den Versorgungs-Speicher, den Kompressorregler, Überdruckschutzventile für ein Hilfssystem und den Versorgungs-Speicher und den zweiten Speicher.
  • Ein Spülvolumen kann in das Ende des zweiten Speichers eingebaut werden, an den der Lufttrockner angeschlossen ist. Eine interne Trennwand trennt das zweite Speichervolumen von dem Spülvolumen. Interne Verbindungsleitungen verbinden den zweiten Speicher und das Spülvolumen mit dem Lufttrockner. Der Trocknungsspeicher kann auch so konstruiert werden, um den Druck zwischen dem ersten Speicher und dem zweiten Speicher auszugleichen, so dass, wenn das Kraftfahrzeug für eine bestimmte Zeitdauer geparkt wird, der Druck nicht wieder aufgefüllt werden kann. Dadurch wird die Verwendung des Kraftfahrzeugs mit einem stark undichten Speicher begrenzt.
  • Kurze Beschreibungen der Zeichnungen:
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird beispielhaft auf die beigefügten Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, verwiesen, in denen:
  • 1 eine Darstellung des Luftbeladungssystems des Drei-Speicher-Systems gemäß dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 eine Darstellung eines Druckluft-Beladungssystems zeigt, das ein Lufttrocknungs- und Speichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 2A eine Darstellung einer Innenansicht eines Abschnittes des Beladungssystems für komprimierte Luft ist, das ein Lufttrocknungs- und Speichermodul, das in 2 gezeigt ist, verwendet;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Lufttrocknungs- und Speichermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine Darstellung eines Lufttrocknungs- und Speichermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das einige der internen pneumatischen Flusspfade und Steuerkomponenten zeigt;
  • 5 eine Darstellung eines Lufttrocknungs- und Speichermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das in einem Bremssystem für ein schweres Kraftfahrzeug verwendet wird;
  • 6 eine schematische Darstellung ist, die die Komponenten zeigt, die in einer Ausführungsform des Lufttrocknungs- und Speichermoduls enthalten sind; und
  • 6a eine Ansicht eines Lufttrocknungs- und Speichermoduls ist, das die Komponenten, die in 6 gezeigt sind, integriert.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Mit Bezug zu den Zeichnungen und insbesondere zu 2 und 3 ist ein Lufttrocknungs speichermodul 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Lufttrocknungsmodul 10 stellt komprimierte Luft zur Verfügung, die von einem Luftkompressor 20 erhalten wird, um die Bremsen eines schweren Kraftfahrzeugs zu betreiben. Das Lufttrocknungsmodul 10 umfasst einen Lufttrockner 14, der angeschlossen ist, um komprimierte Luft von dem Luftkompressor 20 zu erhalten, einen zweiten Luft-Speicher 12, der von dem Lufttrockner 14 getrennt ist, und ein Gehäuse 16, das Komponenten eines pneumatischen Schaltkreises enthält, um den Fluss der komprimierten Luft von dem Luftkompressor 20 durch den Lufttrockner 14 zum zweiten Speicher 12 und zu einem ersten Speicher 18 zu steuern. Ein Abschnitt des Gehäuses 16 ist mit dem Lufttrockner 14 und ein weiterer Abschnitt des Gehäuses 16 ist mit dem zweiten Speicher 12 verbunden, um den Lufttrockner 14 und den zweiten Speicher 12 miteinander zu verbinden, um das einheitliche Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 zu bilden. Das Druckluftbremssystem mit dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 umfasst auch den ersten Luft-Speicher 18, mit eine pneumatischen Verbindung 22 zu dem Gehäuse 16, das entfernt von dem zweiten Luft-Speicher 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 16 enthält auch pneumatische Schaltkreiskomponenten, um den Fluss der komprimierten Luft zwischen dem Lufttrockner 14 und dem ersten Luft-Speicher 18 zu steuern. Schutzventile für den pneumatischen Schaltkreis sind innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet, um die pneumatischen Schaltkreise, die von dem ersten Speicher 18 und dem zweiten Speicher 12 versorgt werden, zu überwachen. Eine Fehlererkennungseinrichtung ist auch innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet, um einen Fehler der pneumatischen Schaltkreise, die von den ersten und den zweiten Speichern 18, 12 versorgt werden, zu detektieren, und im Falle eines Fehlers der pneumatischen Schaltkreise wird die Geschwindigkeit des schweren Kraftfahrzeugs beschränkt.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein relativ herkömmliches Drei-Speicher-Luftbeladungssystem für das Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik zur Verfügung gestellt. Die meisten bekannten Systeme für komprimierte Luft für Luftbremsanwendungen bei schweren Kraftfahrzeugen verwenden einen ersten Speicher 18, einen zweiten Speicher 12 und einen Versorgungs-Speicher 60, die von dem Lufttrockner getrennt angeordnet sind. Ein Kompressor 20 führt einem Lufttrockner 62 komprimierte Luft zu, die nach dem Fließen durch das Trocknungsbett dem entfernt angeordneten Versorgungs-Speicher 60 zugeführt wird. Der Versorgungs-Speicher 60 ist angeschlossen, um dem ersten Speicher 18 und dem zweiten Speicher 12 komprimierte Luft zuzuführen. Der erste Speicher 18 und der zweite Speicher 12 versorgen pneumatische Schaltkreise, die das Luftbremssystem des Kraftfahrzeugs steuern können. Zum Schutz vor Luftdruckverlust können die ersten und zweiten Speicher jeweils ein Rückschlagventil 66 bzw. 64 in ihren pneumatischen Verbindungen mit dem Versorgungs-Speicher 60 umfassen. Eine pneumatische Steuerleitung 68 erstreckt sich von dem Versorgungs-Speicher 60 zu einem Luftdruckregler 70, der an dem Luftkompressor 20 befestigt ist, der das Laden und Entladen des Luftkompressors 20 steuert. Der zweite Speicher 12 ist ebenfalls mit einem 5860,53 hPa (85 psi) Druckschutzventil 72 und einem 3792,11 hPa (55 psi) Druckschutzventil 74 versehen, die Zusatzeinrichtungen, insbesondere Zusatzverbraucher, des schweren Kraftfahrzeuges beschicken. Der Versorgungs-Speicher 60 enthält ein Sicherheitsventil 76, das auf 10342,12 hPa (150 psi) eingestellt ist. Alle drei Speicher 12, 16 und 60 weisen ein manuelles Ablassventil auf, das zum Ablassen von Flüssigkeit aus dem jeweiligen Speicher verwendet werden kann.
  • Ein Vergleich der 1 und 2 zeigt den Unterschied zwischen dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 und dem herkömmlichen Drei-Speicher-System. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 integriert die Komponenten und eliminiert pneumatische Leitungen und Verbindungen verglichen mit einem herkömmlichen Drei-Speicher-System, das in 1 dargestellt wird. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10, das eines der Module der Beladungs-Teilsysteme des Luftbremssystems ist, dient zur Verwendung bei schweren Kraftfahrzeugen, wie Traktoren und Lastwagen, und ist entsprechend den 2 und 3 konfiguriert. Das Lufttrocknungs- und Speichermodulsystem 10 soll durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden können.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass es System-Ladungskomponenten auf eine Weise integriert, die Komponenten, pneumatische Leitungen und pneumatische Verbindungen eliminiert und dadurch Fehlermöglichkeiten reduziert. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 soll das erste seiner Art sein, das das ABS/EBS Bremssystem ECU verwendet, um Systemfehler an die Motor ECU zu kommunizieren, um den Motor anzuweisen, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen. Das Konzept des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 eliminiert den Versorgungstank 60 und ermöglicht dadurch, dass der erste und zweite Betriebs-Tank 12 und 18 direkt mit dem integrierten Lufttrockner 14 über die Schutzventile 35 und 36 in Verbindung stehen. Dies ermöglicht, dass die Schutzventile 35, 36 in dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 integriert sind, wodurch externe Bauelemente und pneumatische Leitungen reduziert werden.
  • Mit Bezug auf die 4 und 5 arbeitet das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 wie folgt. Beladungsluft von dem Luftkompressor 20 tritt in das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 an seinem Versorgungsanschluss 31 ein, fließt durch ein Spül-Ventil 32 zu dem Trocknungsbett 33, füllt das Spülvolumen 34, fließt durch eine Spülöffnung und fließt aus einem einzelnen Rückschlagventil (nicht gezeigt). Dies stellt den gleichen Beladungszyklus dar, wie er in einem Lufttrockner von AlliedSignal AD-9 oder AD-IP verwendet wird. Von dem Auslass des einzelnen Rückschlagventils fließt die Beladungsluft zum Anschluss des ersten Schutzventils 35 und des zweiten Schutzventils 36. Der Beladungsluftdruck baut sich auf, bis sich die Schutzventile 35 und 36 öffnen, und ermöglicht, dass Luft zu dem ersten Speicher 18 und dem zweiten Speicher 12 fließt: Der Beladungsluftdruck baut sich weiter auf, bis die Drucksensoren 37 oder ein mechanischer Regler (nicht gezeigt) den Abschaltedruck erreichen. Beim Abschaltedruck öffnet sich das 3-Wege-Solenoid 39 oder der mechanische Regler und sendet ein Steuersignal an einen Entladeanschluss 40 des Kompressors, um den Kompressor 20 zu entladen und das Spül-Ventil 32 zu öffnen, um den Lufttrockner 14 zu spülen. Der Spülzyklus ist der gleiche wie der des Lufttrockners von AlliedSignal AD-9 oder AD-IP. Die integrierte Komponentenkonfiguration des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 macht es kompatibel mit dem Lufttrocknungsbetrieb mit sowohl einem integrierten Spülen als auch mit einem ähnlichem System zum Spülen und mit sowohl mechanischen und elektrischen Reglern. Diese ermöglichen es, ein einzelnes elektrisches Solenoid mit Doppelfunktion zu verwenden, um die Entladefunktion des Luftkompressors 20 zu steuern und den Lufttrockner 14 mit Hilfe von sowohl der ersten als auch der zweiten Betriebsspeicher 18 bzw. 12 zu spülen. Diese Konfiguration erlaubt es auch, beide Speicher 12, 18, gleichzeitig zu spülen, wodurch der Druckabfall im gesamten System reduziert wird, der notwendig ist, um das Trocknungsbett 33 mit dem Spülbetrieb des Lufttrocknungssystems zu regenerieren. Eine Verwendung der Druckschutzventile 35 und 36 anstelle einzelner Rückschlagventile 66 und 64 reduziert ein periodisches Durchlaufen des Kompressors 20. Ohne die Verwendung der Rückschlagventile 64 und 66 weisen der erste Speicher 18 und der zweite Speicher 12 einen gemeinsamen Druck auf, der über dem Öffnungsdruck der Schutzventile 35 und 36 liegt. Folglich entstehen keine Druckunterschiede zwischen dem ersten Speicher 18 und dem zweiten Speicher 12, wenn Luft verbraucht wird. Druckunterschiede können in dem herkömmlichen Drei-Speicher-System aufgrund von ungeeignet ausgelegten Speichern und durch die Verwendung von Zusatzsystemen entstehen, die bewirken, dass der Kompressor sich einschaltet, bevor die Luftdrücke in beiden Speichern 12, 18 unter den Einschaltdruck gefallen sind.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 kann so gestaltet sein, um Luft aus dem Betriebs-Speicher zu verwenden, um das Trocknungsmittel zu spülen, d. h. zur Spülluftversorgung. Der Betrieb des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 in einem Spülluftversorgungsmodus ist ähnlich dem eines Lufttrockners von AlliedSignal AD-SP. Die integrierten Druckschutzventile 35, 36 beseitigen die Notwendigkeit für extern verlötete Schutzventile. Die internen Schutzventile 35 und 36 erlauben im geöffneten Zustand, dass Luft an ein spezielles Drei-Wege-System-Spülsolenoid mit zwei Stellungen zurückfließt, das dort angeordnet ist, wo sich das Drei-Wege-Solenoid 39 in der integrierten Spülanordnung befindet. Das spezielle 3-Wege-System-Spülsolenoid mit zwei Stellungen wird durch die EBS ECU mit Eingaben von den Drucksensoren 37 durch die Sensoren/Solenoid I/O 44 gesteuert. Das Spülsolenoid des Systems ist ausgelegt, um ein Steuersignal an den Entlader des Kompressors 20 und an das Spül-Ventil 32 des Lufttrockners getrennt zu übermitteln. Beim Abschaltdruck entlädt das Spülsolenoid des Systems den Kompressor und öffnet das Spül-Ventil 32. Das Spülsolenoid schließt nur dann das Spül-Ventil 32, nachdem eine vorbestimmte Menge an Systemluft verwendet wurde, um das Trocknungsbett 33 des Trockners zu spülen. Beim Einschaltdruck lädt dann das Spülsolenoid des Systems den Kompressor 20 und startet den Zyklus erneut.
  • Mit Bezug auf 6 arbeitet die Ausführungsform des dargestellten Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 wie folgt. Beladungsluft von dem Luftkompressor 20 tritt in das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 an seinen Versorgungsanschluss 31 ein, füllt das Spülvolumen 34 und fließt aus einem einzelnen Rückschlagventil 13 ab. Das Rückschlagventil trennt den ersten Speicher 18 und den zweiten Speicher 12 von dem Ausgang des Lufttrockners 14, Ein Überdrucksicherheitsventil 21, das auf 10342,12 hPa (150 psi) eingestellt ist, ist an dem Auslass des Lufttrockners 14 angeordnet. Von dem Auslass des einzelnen Rückschlagventils 13 fließt die Beladungsluft an den Einlass des ersten Schutzventils 35 und des zweiten Schutzventils 36. Der Beladungsluftdruck baut sich auf, bis sich die Schutzventile 35, 36 öffnen, die es der Luft ermöglichen, in den ersten Speicher 18 und den zweiten Speicher 12 zu fließen. Der Beladungsluftdruck baut sich weiterhin an dem Auslass des Rückschlagventils 13 auf, bis ein mechanischer Regler 15, der mit dem Auslass des Rückschlagventils 13 verbunden ist, den Abschaltdruck erreicht. Beim Abschaltdruck, der auf 8963,17 hPa +/– 344,73 hPa (130 +/– 5 psi) eingestellt ist, öffnet sich der mechanische Regler 15 und stellt ein Druckabfallsignal auf der Leitung 19 zur Verfügung, das den Kompressor 20 entlädt und ein pneumatisches Signal auf der Leitung 17 zur Verfügung stellt, um das Spülen des Lufttrockners 14 mit der komprimierten Luft, die sich in dem Spülvolumen 34 befindet, zu starten. Der Kompressor 20 bleibt entladen, bis der Druck an dem Regler 15 unter den Einschaltdruck fällt, der auf 7239,49 hPa (105 psi) eingestellt ist. Beim Einschaltdruck schließt der Regler 15 und der Kompressor wird geladen, um erneut komprimierte Luft an den Einlass 31 des Lufttrockners 14 zu liefern.
  • Das erste Schutzventil 35 ist eingestellt, sich bei 7101,59 hPa +/– 206,84 hPa (103 +/– 3 psi) zu öffnen und sich bei ungefähr 6550 hPa (95 psi) zu schließen. Das zweite Schutzventil 36 ist eingestellt, sich bei 7515,27 hPa +/– 206,84 hPa (109 +/– 3 psi) zu öffnen und sich bei ungefähr 6894,75 hPa (100 psi) zu schließen. Wenn beide Schutzventile 35 und 36 geöffnet werden, stehen der erste Speicher 18 und der zweite Speicher 12 miteinander in freier Fluid-Verbindung. Der zweite Speicher 12 liefert komprimierte Luft an einen Versorgungsanschluss einer Nivellierungseinrichtung für das Kraftfahrzeug durch ein zusätzliches Schutzventil 41, das eingestellt ist, sich bei 5860,53 hPa +/– 206,84 hPa (85 +/– 3 psi) zu öffnen und sich bei ungefähr 4964,22 hPa–5722,64 hPa (72–83 psi) zu schließen. Der zweite Speicher 12 liefert auch komprimierte Luft an Zusatzeinrichtungen des Kraftfahrzeugs durch ein zusätzliches Schutzventil 43, das eingestellt ist, sich bei 3792,11 hPa +/– 206,84 hPa (55 +/– 3 psi) zu öffnen und sich bei ungefähr 3102,64 hPa–3792,11 hPa (45–55 psi) zu schließen.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 ist so gestaltet, dass es den Anforderungen von sowohl FMVSS 121 und der EEC Vorschrift Nr. 13 entspricht. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 ist ebenfalls so gestaltet, um mit der seriellen Verbindung J1939/J1922 des Motors des ABS/IBS Systems zu interagieren, um das Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit im Falle eines einzelnen Fehlers entweder im ersten oder zweiten Schaltkreis des Bremssystems zu ermöglichen. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 reduziert die Anzahl von OEM-installierten Komponenten für das Beladungsteilsystem, pneumatische Leitungen und Verbindungen, wie folgt: Hauptkomponenten des Beladungssystems – vier für das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 gegenüber dreizehn für ein Drei-Speicher-System; pneumatische Leitungen – drei für das Lufttrocknungs- und Speichersystem 10 gegenüber sechs für ein Drei-Speicher-System; und pneumatische Verbindungen – dreizehn für ein Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 gegenüber zweiunddreißig für ein Drei-Speicher-System.
  • 5 zeigt ein Lufttrocknungs- und Speichermodul in einem vollständigen Bremssystem. Das System mit dem Lufttrocknungs- und Speichermodul kann ausgelegt sein, um Fehler in dem pneumatischen Schaltkreis durch die ABS/EBS ECU 50 an die serielle Verbindung (J1922/J1933) des Motor zu kommunizieren, um den Motor anzuweisen in einen ”Schwach”-Modus zu gehen. Der Zweck dieses Merkmals ist es, ein ”Störungs”-Element zur Verfügung zu stellen, das den Betreiber motiviert, das Fahrzeug reparieren zu lassen. Das System arbeitet wie folgt: Im Falle eines Fehlers des pneumatischen Systems, das entweder durch den ersten Speicher 18 oder den zweiten Speicher 12 versorgt wird, kommunizieren die integrierten Drucksensoren 37 des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 den Status des Systemdrucks an die ABS/EBS ECU 50. Die ECU 50 gibt an Motorsteuermodul (ECM) 52 die Anweisung, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die schneller ist als der eingestellte Grenzwert.
  • Mit Bezug auf 4 ist ein zweiter Speicher 12 mit einem integrierten Spülvolumen 34 gezeigt. Eine Trennwand 53 trennt das Spülvolumen 34 von dem zweiten Speicher 12. Eine interne Röhre 54 erstreckt sich durch das Spülvolumen 34, um den Speicher 12 durch Verbindungen innerhalb des Gehäuses 16 mit dem Lufttrockner 14 zu verbinden. Eine Verbindung 55 verbindet das Spülvolumen 34 durch Verbindungen innerhalb des Gehäuses 16 mit dem Lufttrockner 14. Dieser Aufbau beseitigt externe Leitungen, um den Lufttrockner 14 mit dem Spülvolumen 34 und dem zweiten Speicher 12 zu verbinden. Externe Leitungen weisen ein Potential für Leckstellen auf und sind Ursache für Handhabungs- und Befestigungsprobleme beim Kunden. Das Einbauen des Spülvolumens 34, das für den Lufttrockner notwendig ist, in den zweiten Speicher 12 ermöglicht die Verwendung eines kompakten Einsatzes für ein Trocknungsmittel des Spülsystems des Lufttrockners, und dies verringert den benötigten Platz. Durch die Trennwand 53 verläuft eine Röhre 54, und die Röhre 54 erstreckt sich durch das Spülvolumen 34 und endet am Kopfende des Speichers. Am Kopfende des Speichers ist das Gehäuse 16 angeordnet, das mit dem Lufttrockner 14 baueinheitlich gebildet ist. Der Lufttrockner kommuniziert mit beiden Volumina 12 und 34 über getrennte Durchlässe 54 und 55.
  • Bei einem undichten Speicher 12 oder 18 lädt das Trocknungs- und Speichermodul 10, das oben beschrieben ist, den verbliebenen Speicher weiterhin unbeschränkt auf, wodurch die Federbremsen zurückgehalten werden. Der Fahrer kann wählen, das Fahrzeug mit begrenzter Bremseffizienz für eine unbestimmte Zeitdauer zu betreiben, sogar dann, wenn einer der Speicher den Druck nicht hält. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Trocknungs- und Speichermodul 10 ausgelegt sein, den Druck zwischen den Speichern 12 und 18 auszugleichen, sodass, wenn das Fahrzeug für eine bestimmte Zeit geparkt wird, der Druck nicht wieder aufgefrischt werden kann, wodurch die Benutzung des Fahrzeugs bei einem erheblich undichten Speicher begrenzt wird.
  • Wie in 6 gezeigt und oben beschrieben wurde, werden die Druckschutzventile 35 und 36 verwendet, um komprimierte Luft an den ersten Speicher 18 und den zweiten Speicher 12 zu liefern. Die Druckschutzventile 35, 36 werden eingestellt, den ersten Speicher 18 zuerst unter Druck zu setzen, vorausgesetzt, dass der gleiche Druck in dem ersten und zweiten Speicher besteht. Bei vollem Systemdruck sind die Druckschutzventile 35, 36 geöffnet und stellen den gleichen Druck in sowohl dem ersten als auch dem zweiten Speicher 18 und 12 sicher. Jedoch hängt der Öffnungsdruck des Druckschutzventils von dem Druck des flussabwärtig angeordneten Speichers ab, daher wird sich das Druckschutzventil, das den höchsten Druck aufweist zuerst öffnen, wenn die Drücke in den Speichern nicht gleich sind. Das Parken des Kraftfahrzeugs über Nacht oder für längere Zeitdauer kann dazu führen, dass die Drücke in dem ersten und dem zweiten Speicher ungleich werden. Während des Wiederaufladens des Luftsystems kann der zweite Speicher 12 vor dem ersten Speicher 18 geladen werden. Es kann wünschenswert sein, die Dauer zu begrenzen, in der das Kraftfahrzeug in dem Zustand betrieben werden kann, bei dem ein Speicher einen erheblich reduzierten Druck aufweist. Durch die Verwendung eines Druckausgleichmechanismus, wie beispielsweise die Verbindungsleitung mit einer geeigneten Auslassöffnung 57, werden die Drücke in den Speichern 12 und 18 langsam ausgeglichen, so dass während des Wiederaufladens des Luftsystems der erste Speicher 18 zuerst aufgeladen wird. Weiterhin geht der Druck in beiden Speichern 12 und 18 gegen 0 hPa (0 psi), wenn der erste Speicher 18 gebrochen ist oder ein ernsthaftes Leck aufweist; dadurch wird das Wiederaufladen des zweiten Speichers 12 verhindert, da der erste Speicher 18 aufgrund des Lecks nicht aufgeladen wird. Wenn der zweite Speicher 12 bricht oder ein ernsthaftes Leck aufweist, gehen die Drücke in beiden Speichern 12 und 18 wieder gegen 0 hPa (0 psi); jedoch kann der erste Speicher 18 aufgeladen werden, aber es werden die erforderlichen Zusatzeinrichtungen und die Luftfederung nicht unter Druck gesetzt, weil der zweite Speicher 12 nicht aufgeladen werden kann. Der Druckausgleichsmechanismus 57 ruft hervor, dass der Druck in beiden Speichern 12 und 18 gleich ist; dadurch wird der erste Speicher 18 zuerst aufgeladen und die Verwendung des Fahrzeugs nach dem ernsthaften Leck in entweder dem ersten oder zweiten Speicher 18 und 12 begrenzt.

Claims (9)

  1. Lufttrocknungsanordnung zum Bereitstellen komprimierter Luft aus einem Luftkompressor (20) auf einem schweren Kraftfahrzeug umfassend: einen Lufttrockner (14), der angeschlossen ist, um komprimierte Luft von dem Luftkompressor (20) zu erhalten; einen zweiten Speicher (12) zur Versorgung von Zusatzeinrichtungen; ein Gehäuse (16), das den Lufttrockner (14) und den zweiten Speicher (12) zu einem einheitlichen Modul (10) miteinander verbindet und pneumatische Steuerkomponenten (32, 35, 36, 37, 39, 44) enthält, um den Fluss komprimierter Luft von dem Luftkompressor (20) durch den Lufttrockner (14) zu dem zweiten Speicher (12) zu steuern; und einen ersten Speicher (18) mit einer pneumatischen Verbindung mit dem Gehäuse (16), der von dem zweiten Speicher (12) entfernt angeordnet ist; ein erstes pneumatisches Schutzsteuerventil (35), das in dem Gehäuse (16) angeordnet ist, um dem ersten Speicher (18) zugeführten pneumatischen Druck zu steuern; und ein zweites pneumatisches Schutzsteuerventil (36), das in dem Gehäuse (16) angeordnet ist, um dem zweiten Speicher (12) zugeführten pneumatischen Druck zu steuern; gekennzeichnet dadurch, dass der Lufttrockner (14) außerhalb des zweiten Speichers angeordnet ist.
  2. Lufttrocknungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Lufttrockner (14) ein Trocknungsbett (33) umfasst, durch das die komprimierte Luft fließen kann, um eine Quelle für saubere und trockene komprimierte Luft bereitzustellen.
  3. Lufttrocknungsanordnung nach Anspruch 2, die weiterhin umfasst: ein Spülvolumen (34), das baueinheitlich in dem zweiten Speicher (12) ausgebildet ist, wobei die Steuerkomponenten auch den Luftfluss von dem Spülvolumen (34) durch das Trocknungsbett (33) des Lufttrockners in die Umgebung steuert, um den Lufttrockner (14) zu spülen.
  4. Lufttrocknungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin umfasst: einen Druckausgleichmechanismus (57), der zwischen dem zweiten Speicher (12) und dem ersten Speicher (18) angeordnet ist, um den Druck in dem zweiten Speicher und dem ersten Speicher auszugleichen.
  5. Luftkompressorsystem für ein schweres Kraftfahrzeug umfassend: einen Luftkompressor (20) zum Bereitstellen einer Quelle komprimierter Luft; und eine Lufttrocknungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse einen Einlass aufweist, der zum Erhalt von komprimierter Luft von dem Luftkompressor (20) angeschlossen ist.
  6. Luftkompressorsystem für ein Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs umfassend: einen Luftkompressor, um komprimierte Luft zum Betrieb des Bremssystems bei Belastung bereitzustellen, und um keine komprimierte Luft bereitzustellen, wenn keine Belastung vorliegt; und eine Lufttrocknungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
  7. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach Anspruch 6, wobei das System weiterhin umfasst: ein Rückschlagventil (13), das zwischen dem Lufttrockner (14) und den ersten (18) und zweiten Speichern (12) angeordnet ist und Teil des einheitlichen Moduls (10) ist.
  8. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach Anspruch 7, bei welchem: das erste Schutzsteuerventil (35) Teil des einheitlichen Moduls (10) ist und zwischen dem Auslass des Rückschlagventils (13) und dem ersten Speicher (18) angeordnet ist und eingestellt ist, sich zu öffnen, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt, und sich zu schließen, wenn der angelegte Druck unter einem zweiten geringeren Druck fällt.
  9. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei welchem: das zweite Schutzsteuerventil (36) Teil des einheitlichen Moduls (10) ist und zwischen dem Auslass des Rückschlagventils (13) und dem zweiten Speicher (12) angeordnet ist und eingestellt ist, sich zu öffnen, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt und sich zu schließen, wenn der angelegte Druck unter einem zweiten niedrigeren Druck fällt.
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