EP3619064A1 - Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage mit einem mehrstufigen kompressor, sowie druckregelanlage - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage mit einem mehrstufigen kompressor, sowie druckregelanlage

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EP3619064A1
EP3619064A1 EP18719486.5A EP18719486A EP3619064A1 EP 3619064 A1 EP3619064 A1 EP 3619064A1 EP 18719486 A EP18719486 A EP 18719486A EP 3619064 A1 EP3619064 A1 EP 3619064A1
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EP
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pressure
pressure medium
compression stage
compression
compressed
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Withdrawn
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EP18719486.5A
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Morten Gehrke
Uwe Stabenow
Jonas Wichern
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ZF CV Systems Hannover GmbH
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Wabco GmbH
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Publication date
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    • B60G2500/205—Air-compressor operation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a pressure control system with a multi-stage compressor, in particular in a commercial vehicle, and a pressure control system with a multi-stage compressor.
  • Multi-stage compressors are used to achieve a high compression of a pressure medium, in particular a gas, for example air, characterized in that the pre-compressed in a first compression stage pressure medium is additionally compressed in a subsequent second compression stage.
  • a pressure medium in particular a gas, for example air
  • such a multi-stage compressor can be used to provide the pressure medium with a corresponding pressure for supplying pressure springs.
  • the multistage compressor compresses the introduced into a suction pressure medium from the atmosphere via two or more compression stages and transferred the multi-stage compressed pressure fluid to the springs.
  • an already compressed pressure medium from a pressure medium supply can be used, which is compressed by the compressor once more.
  • DE 103 21 771 A1 describes a multi-stage compressor in which a bypass line with a pneumatically controllable check valve is provided for switching off the first compression stage, which connects a suction chamber of the compressor with the first compression chamber.
  • the pneumatic check valve is opened in dependence on the pressure in the suction, so that a pressure equalization between the suction and the compression chamber can take place. This serves to switch off the first compression stage as a function of the pressure of the pressure medium introduced into the suction space.
  • high compression at a low volume flow can be achieved depending on the admitted pressure medium in single-stage operation.
  • two-stage operation however, a high volume flow is achieved and the pressure medium flows through two compression stages.
  • DE 10 201 1 083 614 A1 it is provided to compress air in an open operating mode by two compression stages and to supply the compressed air to a pressure medium reservoir.
  • a closed mode of operation the already compressed air from the pressure fluid supply can be introduced into an intermediate volume between the first and the second compression stage and be recompressed by one of the compression stages in order to subsequently reach the consumers.
  • Continue is also a return of air from the consumers provided in the pressure medium supply.
  • electrically operated switching valves are provided, which lock and release the flow paths for the compressed or the air to be compressed accordingly.
  • DE 10 2012 010 390 A1 describes a level control system in which, in a closed operating mode, already compressed air from a pressure reservoir is fed into consumers designed as struts via a compressor.
  • a pressure limiting function is provided, which is designed either in the form of a drain valve or in the form of a pilot valve, which in each case discharge air into the atmosphere at a high pressure in the system.
  • a compression capacity of a first compression stage of a multi-stage compressor is reduced or limited by a pressure relief valve.
  • the pressure relief valve self-regulating an intermediate pressure of a pre-compressed pressure medium conveyed by the first compression stage limited, so that the first compression stage contributes to a total compression capacity of the multi-stage compressor, especially in the closed mode only to a limited extent, and thus the proportion of the first compression stage in the energy consumption of the multi-stage compressor in the closed mode can be reduced or limited.
  • the advantage can already be achieved that the compression capacity of the first compression stage when switching to the closed operating mode of the pressure control system, which is operated with the multi-stage compressor, can be adjusted in a simple and reliable self-regulating or automatic, if that in the first Compression stage precompressed pressure medium reaches a certain limit pressure, since the pressure relief valve then opens automatically.
  • no control of additional valves by a pneumatic or an electronics is required.
  • the first compression stage here is not necessarily meant to be the compression stage initially located in the multi-stage compressor in the flow direction. Rather, it is understood that the first compression stage may be any compression stage in the multi-stage compressor, followed by at least one additional compression stage - a second compression stage -, which does not necessarily adjacent to the first compression stage in the context of the invention.
  • the second compression stage is thus only in the flow direction behind the first compression stage, wherein the second compression stage is not necessarily to be regarded as the last compression stage of the multi-stage compressor.
  • the pressure relief valve as a differential pressure valve, preferably as a check valve, in particular as a ball check valve with a by a spring force against a constriction pushing ball executed, which opens from a dependent on the spring force limit pressure.
  • a differential pressure valve preferably as a check valve, in particular as a ball check valve with a by a spring force against a constriction pushing ball executed, which opens from a dependent on the spring force limit pressure.
  • an open mode of operation of the pressure control system of the multi-stage compressor pressure medium for example, provided via a suction intake air from the atmosphere, precompressed by the first compression stage, for example, to an intermediate pressure of 5-6bar at a stabilizing pressure of the first compression stage, for example 10-15bar, and introduced into an intermediate volume. From there, the precompressed air passes into a second compression stage, in which it is further compressed, for example, to a final pressure of 20 bar, and from which it passes through an air dryer in one or more consumers, such as air springs of the pressure control system, and / or in a pressure medium supply ,
  • the overall compaction performance in the open mode of operation is determined in particular by these two compression stages, wherein as already stated, further compression stages may be present.
  • the closed operating mode is set in particular when a supply to the load of the pressure control system with high-pressure and / or dried pressure medium is to take place. This is particularly the case when a rapid pressurization of the consumer is desired, for example, when a fast control by providing a high end flow rate, ie a high amount of air per time from the second or last compression stage, by the air spring control is required .
  • the closed operating mode can be set when a recovery of pressure medium should be made from the consumers in the pressure medium supply, since then a renewed compression is to ensure.
  • a switching valve for example, which connects the pressure medium supply or the consumers to the storage line, is opened so that already compressed pressure medium, referred to below as charge pressure medium, can flow into the storage line.
  • the supercharging pressure medium can be the pressure medium stored in the pressure medium reservoir, which has already been compressed to a supply pressure. If, however, in the closed operating mode, a recovery of already compressed pressure medium from the consumers into the pressure medium reservoir takes place, then the pressure medium from the consumers is the supercharging pressure medium, which is introduced into the storage line.
  • two separate switching valves can be provided for the consumers and the pressure medium supply, which control the inflow into the storage line.
  • the supercharging pressure medium reaches the intermediate volume between the first and the second compression stage via the storage line.
  • the intermediate volume thus there is a pressure which is slightly lower than the supply pressure in the pressure medium supply or the pressure in the consumers, since the pressures drop by the passage of the switching valve and the storage line.
  • the already highly compressed supercharging pressure medium can thus be additionally compressed by the second compression stage.
  • a storage volume flow of the charge line, already compressed in the storage line, ie an amount of air per time into the intermediate volume, is in this case dependent in particular on a nominal diameter of the switching valve and possibly further upstream valves through which the supercharging pressure flows.
  • the storage volume flow in turn determines also the end volume flow of the pressure medium conveyed through the second or last compression stage.
  • this energy transfer can be up to an acceptable maximum energy limit, in particular a current limit of, for example, 35 A for operating the second compression stage additionally used.
  • a current limit of, for example, 35 A for operating the second compression stage additionally used.
  • the nominal diameter of the switching valve and thus the storage volume flow can be designed higher without exceeding the acceptable maximum energy limit. Consequently, an active power of the pressure control system increases, since at the same acceptable electric power, a significantly increased end flow rate can be ensured by the second compression stage with the same energy use.
  • the first compression stage attempts to provide a pre-compressed pressure medium, which is compressed to the supercharging pressure of the supercharging pressure medium, which then prevails in the intermediate volume.
  • the pressure relief valve opens as soon as the intermediate pressure of the pre-compressed pressure medium is greater than the limiting pressure, wherein the pre-compressed pressure medium is discharged in this case via a vent line outgoing from the pressure relief valve into the atmosphere or into the suction line. If the venting creates an intermediate pressure that is less than the limit pressure, it closes the pressure relief valve again.
  • the first compression stage thus only promotes up to the limit pressure in the intermediate volume.
  • the intermediate volume In the intermediate volume is thus in the closed operating mode, a mixture of the pre-compressed from the first compression stage pressure means and the respective supercharging pressure from the storage line. As a result, a mixing pressure medium with a mix volume flow and a mixing pressure, which are composed of the respective volume flows or pressures, is conveyed from the intermediate volume into the second compression stage.
  • the mixing pressure medium In the open operating mode, the mixing pressure medium consists only of the pressure medium pre-compressed by the first compression stage, since no charge pressure medium is introduced into the intermediate volume.
  • a power consumption of the first compression stage can be limited, since the first compression stage compacts only until reaching the limit pressure and performs compaction work.
  • the drive power of an engine of the compressor is thus automatically reduced or limited, the energy requirement decreases and can thus be tuned in the closed mode mainly to the operation of the second or further compression stages and thus the final flow rate.
  • the main part of the total compression capacity is achieved in the closed mode of operation by a compression of the recirculated from the storage line in the intermediate volume and not funded by the first compression stage supercharging pressure.
  • the pre-compressed pressure medium thus contributes only a small part of this maximum pressure to the limiting pressure.
  • An inflow of the supercharging pressure medium from the intermediate volume back into the first compression stage is prevented by a first outlet valve in the first compression stage, for example a check valve opening to the intermediate volume.
  • the consumers can be supplied with a pressure medium which has reached a high drying stage, since the proportion of non-dried pressure medium, which is conveyed essentially from the first compression stage and thus from the environment, is limited.
  • the limiting pressure is set in such a way or the multi-stage compressor designed such that no performance loss occurs in the open operating mode by the limit pressure is adjusted to the pressure required in the intermediate volume in the open mode. This is the case, for example, at a limit pressure of 5 bar, which is necessary for a final pressure of 20 bar in the open operating mode, in particular to comply with energy requirements, such as a current limit of 35A, and a fixed end flow rate of the compressed pressure medium.
  • the supercharging pressure medium is not introduced into the multi-stage compressor through the first compression stage, a simple structure and reliable operation of the pressure regulator can be achieved because the uncompressed pressure medium in the open mode and the supercharged pressure medium in the closed mode at different locations in the multi-stage compressor are introduced and thus no switching of the pressure medium source in the first compression stage is necessary.
  • a simple and cost-effective design of the pressure control system can be realized, with which the efficiency of the compressor can be optimally tuned, d. H. a high storage volume flow by increasing the nominal diameter, in particular of the switching valve with a simultaneously definable maximum energy consumption and an at least partially dried pressure medium.
  • the optimal operation of the pressure control system is thus achieved for the closed operating mode by an optimally designed second compression stage, which is defined by the maximum storage volume flow, which is defined in particular by the nominal size of the switching valve and the reduced first compression stage to the power limit of the multi-stage compressor or upper energy limit is filled.
  • an additional pressure relief valve may be provided in the storage line, which sets a maximum supercharging pressure in the storage line, the maximum supercharging pressure depending on the maximum energy limit can be selected so that the second compression stage is not operated above its performance limit.
  • the structure of the second compression stage of the multi-stage compressor can be adjusted by, for example, designed a larger piston, which provides for the compression in the second compression stage.
  • the vote of the predetermined by the pressure relief valve limit pressure can be carried out in particular as a function of a predetermined energy consumption of the pressure control system.
  • a predetermined upper energy limit can be provided, for example an upper current limit to which the total compaction power of the multi-stage compressor is adjusted.
  • the pressure relief valve or the limit pressure is determined in such a way that the first compression stage is used for compression until the specified upper energy limit for the compressor is reached. In order not to exceed this, the pressure relief valve opens, so that the power consumption of the first compression stage does not increase any further and the power consumption is kept within the limits.
  • the final volume flow and the total compression capacity can be optimally matched to one another while maintaining the energy specifications in the closed operating mode.
  • the multi-stage compressor is designed as a piston compressor, wherein a first piston is formed by a first compression stage and a second piston, the second compression stage, which are interconnected by the intermediate volume, wherein further compression stages can be present with other pistons. Both pistons are moved by a motor via a piston drive to successively compress the pressure medium in the corresponding compression space.
  • the pistons have different piston diameters in order to be able to achieve a pre-compression through the first compression stage and an additional compression through the second compression stage and, if necessary, further compression by further compression.
  • the reciprocating compressor is part of a pressure control system, which supplies compressed air via a compression of air as a pressure means to achieve, for example, a suspension or lifting and lowering of a part of the vehicle, this can take place in a closed or an open mode of operation.
  • the pressure relief valve and the associated transmission lines for tuning the compressor in the closed operating mode to save space in a compressor housing, for example in a compressor cover, to be installed.
  • space and weight can be saved and also a simple structure with low pneumatic transmission paths and thus few pressure losses can be achieved.
  • advantageously easy retrofitting of the additional pneumatic components in an existing multi-stage compressor is possible.
  • Fig. 1 is an air spring system with a two-stage compressor
  • FIG. 2 shows a two-stage compressor with an integrated pressure relief valve.
  • Fig. 3 is a flowchart for carrying out the inventive
  • a pressure control system such as an air spring system 1 which has four pressure medium chambers 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, each associated with a consumer, such as air springs of a vehicle 200.
  • the pressure medium chambers 3.i are supplied with a compressed pressure medium L3, for example air, wherein the compressed pressure medium L3 is compressed in a two-stage compressor 4, for example a piston compressor shown in FIG.
  • the two-stage compressor 4 has a first compression stage 5 and a second compression stage 6, each having a suction chamber 5.1, 6.1 and a compression chamber 5.2, 6.2, wherein the pressure medium L1, L2 flowing into the respective suction chamber 5.1, 6.1 in the compression chamber 5.2 , 6.2 is compressed.
  • the compaction stages are driven fen 5, 6 by a motor 7, which causes a located in the respective compression stage 5, 6 piston 8, 9 moves up and down and thereby the pressure in the suction chamber 5.1, 6.1 provided pressure medium L1 is compressed accordingly.
  • the pressure control system 1 can be operated in two operating modes, an open operating mode BMo (open mode) and a closed operating mode BMc (closed mode), in each of which air is conveyed and compressed as pressure means L1, L2, L3, L4, L5 ,
  • intake air L1 is exhausted from the atmosphere 100, i. H.
  • an air pressure or suction pressure p1 of about 1 bar, via a suction line 10 and a first inlet valve 1 1 in the first suction 5.1 of the first compression stage 5 introduced.
  • the intake air L1 is first precompressed via the first piston 8 and thereby passed into the first compression chamber 5.2.
  • the precompressed air L2 flows at an intermediate pressure p2 via a first outlet valve 12, for example a check valve, into an intermediate volume 13.
  • the precompressed air L2 passes via a second inlet valve 14 into the second suction chamber 6.1 of the second compression stage 6, from which the precompressed air L2 is further compressed via a second piston 9 (see Fig. 2) and into the second compression chamber 6.2 is initiated.
  • the compressed air L3 arrives at a final pressure p3 via a second outlet valve 15 into an outlet line 16 to an air dryer 17 and a nozzle 18.
  • the outlet line 16 then leads the compressed air L3 to the pressure medium chambers 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 of the connected consumers, for example the air springs, as well as via a supply line 19 to a pressure medium supply 20, in which the compressed air L3 stored air L4 with a supply pressure p4, which is slightly lower than the final pressure p3 due to losses, is stored.
  • the pressure medium supply 20 and the pressure medium chambers 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 are each by a controllable valve 21 .1, 21 .2, 21 .3, 21 .4, 21 .5, 21 .6, for example, a 2/2-way solenoid valve , connected to the outlet line 1 6 and the supply line 19, so that depending on the position of the controllable valves 21 .i the compressed air L3 in the pressure medium chambers 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 for controlling the consumer or in the pressure medium supply 20 can flow.
  • a controllable valve 21 .1, 21 .2, 21 .3, 21 .4, 21 .5, 21 .6, for example, a 2/2-way solenoid valve connected to the outlet line 1 6 and the supply line 19, so that depending on the position of the controllable valves 21 .i the compressed air L3 in the pressure medium chambers 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 for controlling the consumer or in the pressure medium supply 20 can flow.
  • the compressed air L3 is introduced into the first pressure medium chamber 3.1, with the second valve 21 .2 into the second pressure medium chamber 3.2, with the third valve 21 .3 open into the third pressure medium chamber 3.3 and when the fourth valve 21 open .4 In the fourth pressure medium chamber 3.4 passed, in which case the fifth valve 21 .5 is closed and thus no compressed air L3 can flow into the pressure medium reservoir 20.
  • valves 21 .1, 21 .2, 21 .3, 21 .4, 21 .6 are in the closed position and the fifth valve 21 .5 is open, air L 3 drilled and compressed in the air dryer 17 can be opened Pressure fluid supply 20 introduced and stored therein. Pressure monitoring can take place via a pressure gauge 30. Via an additional discharge valve 31, the compressed air L3 can be discharged into the atmosphere 100.
  • the stored in the pressure medium supply 20 air L4 can be admitted in the closed mode BMc as Aufladetikstoff A in the intermediate volume 13, so that the already compressed air L4 is compressed one more time.
  • the fifth valve 21 .5 is closed and a first switching valve 22 a is opened, which is connected in a - L is the fifth valve 21 .5 and the pressure medium supply 20 branching storage line 23 is arranged.
  • the storage line 23 is connected to the intermediate volume 13, so that in the open position of the first switching valve 22a, the stored air L4 can flow as Aufladetikstoff A in the intermediate volume 13 and in the second suction 6.1 to be recompressed by the second compression stage 6 again , An inflow of the stored air L4 in the first compression stage 5 is prevented by the first exhaust valve 12, which closes in this direction.
  • the first switching valve 22a is in this case also closed and the fifth valve 21 .5 open to allow a return to the pressure medium reservoir 20. If only a compression of stored air L4 is provided in the pressure control system 1, the path via the second switching valve 22b can also be omitted.
  • a nominal diameter NW of the switching valves 22a, 22b is selected here, for example, between 1 mm and 4 mm, so that a high storage volume flow QS can be set in the intermediate volume 13.
  • a vent line 25 branches off between the first outlet valve 12 and the first compression chamber 5.2, which discharges either into the suction line 10 or into the atmosphere 100.
  • the pressure relief valve 26 for example, a check valve, which opens from a limiting pressure pG, arranged.
  • the pressure relief valve 26 is controlled as a function of the intermediate pressure p2 of the precompressed in the first compression stage 5 pressure medium L2.
  • the compression capacity of the first compression stage 5 is automatically restricted via the overpressure valve 26 in that a delivery of precompressed pressure medium L2 is limited to the limit pressure pG.
  • the precompressed air L2 present in the first compression space 5.2 is at least partially returned to the intake line 10 or optionally into the atmosphere 100 from the limit pressure pG, so that less precompressed air L2 is conveyed through the first outlet valve 12 into the intermediate volume 13.
  • a compression thus takes place mainly via the second compression stage 6, in order to supply the pressure medium chambers 3.i with air or to achieve a recovery in the pressure fluid supply 20.
  • the pressure relief valve 26 is preferably designed as a differential pressure valve, in particular a ball check valve with a spring, wherein the Spring presses a ball against a valve opening. As soon as the pressure in the vent line 25 is higher than the limit pressure pG, the ball releases the valve opening, so that precompressed air L2 can flow through the overpressure valve 26 and thereby a pressure limitation of the first compression stage 5 can be achieved.
  • a power limitation can be achieved with which the energy requirement of the compressor 4 can be adjusted or minimized since pre-compression of the intake air L1 to the supercharging pressure pA prevailing in the intermediate volume 13 is not necessary.
  • the required power consumption of the motor 7 of the compressor 4 is thus limited because the first piston 8 has less compaction work to do.
  • the required power consumption of the motor 7 of the compressor 4 is thus limited because the first piston 8 has less compaction work to do.
  • This can be used to optimize the second compression stage 6, so that an optimal adjustment in particular of an end volume flow QE of the second compression stage 6 and a piston diameter D2 of the second compression stage 6 can take place. This can be achieved, in particular, by using a nominal width NW of, for example, 1 mm for the switching valves 22a, 22b, so that the storage volume flow QS is increased into the intermediate volume 13 and thus also the final volume flow QE increases.
  • BMc In closed mode BMc is located in the intermediate volume 13 a mix pressure L6, in which the proportion of the supercharging pressure A and the pre-compressed pressure fluid L2 are present with a maximum of the limit pressure pG.
  • the mixing pressure medium L6 is conveyed into the second compression stage 6 with a mixing pressure p6 and a mixed volume flow QM, which are given by the respective pressures or volume flows of the supercharging pressure medium A and the precompressed pressure medium L2.
  • the open mode BMo only the pre-compressed air L2 is promoted with the intermediate pressure p2 through the intermediate volume 13 in the second compression stage 6, without causing a mixture with the supercharging pressure A.
  • the mixing pressure medium L6 thus consists exclusively of the precompressed air L2 with the intermediate pressure p2, which corresponds at most to the limiting pressure pG.
  • the multi-stage piston compressor 4 with the first and the second compression stage 5, 6 is shown in a schematic view.
  • the two compression stages 5, 6 are connected to each other via the intermediate volume 13, so that in the first compression stage 5 precompressed by the first piston 8 air L2 can be promoted in the second compression stage 6 in particular in the open mode BMo to there from the second piston. 9 to be condensed further.
  • the supercharging pressure A is directed into the intermediate volume 13 via the storage line 23.
  • the pressure relief valve 26, the storage line 23 and the vent line 25 can be arranged to save space, for example, in the compressor cover 28 of the compressor housing 29.
  • the method according to the invention for operating the air suspension system in the closed operating mode BMc can be carried out as follows:
  • the supercharging pressure A is released in a first step St1 .1 via the respective switching valve 22a, 22b and via the storage line 23 into the intermediate volume 13, from which it is compressed again via the second compression stage 6. Via the outlet valve 12, an inflow into the first compression stage 5 is prevented.
  • a second step St1 .2 the compressor 4 compresses intake air L1 via the first compression stage 5, which is then further compressed by the second compression stage 6 via the intermediate volume 13 together with the supercharging pressure A (see step St1 .1) Mixture (Mix réellestoff L6) of precompressed air L2 and supercharging A is promoted.
  • the overpressure valve 26 opens in a third step St1 .3, so that the pressure medium L2 precompressed by the first compression stage 5 is proportionally discharged into the intake line 10 or the atmosphere 100. The other part of the precompressed air L2 continues to reach the intermediate volume 13.
  • the intake air L1 from the atmosphere 100 enters the first compression stage 5 in a step St2.1.
  • the intake air L1 is precompressed to the intermediate pressure p2 in a second step St2.2 and in a third step St2.3 embedded in the intermediate volume 13.
  • the precompressed pressure medium L2 passes into the second compression stage 6, in which in a fourth step St2.4 a renewed compression to the final pressure p3 takes place.
  • the compressed pressure medium L3 enters the pressure medium chambers 3.i or the pressure medium reservoir 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage (1), insbesondere für Fahrzeuge (200), mit einem mehrstufigen Kompressor (4), wobei von dem mehrstufigen Kompressor (4) ein mehrfach verdichtetes Druckmittel (L3) zum Befüllen eines Druckmittelvorrats (20) oder von Druckmittelkammern (3.i; i=1,...4) der Druckregelanlage (1) bereitgestellt wird, wobei dazu - von einer ersten Verdichtungsstufe (5) ein vorverdichtetes Druckmittel (L2) bereitgestellt wird, das über eine zweite Verdichtungsstufe (6) zusätzlich verdichtet wird, und/oder - ein bereits verdichtetes Aufladedruckmittel (A) in ein Zwischenvolumen (13) zwischen der ersten Verdichtungsstufe (5) und der zweiten Verdichtungsstufe (6) des mehrstufigen Kompressors (4) eingeleitet wird und das Aufladedruckmittel (A) von der zweiten Verdichtungsstufe (6) erneut verdichtet wird. Hierbei ist vorgesehen, einen Zwischendruck (p2) des in das Zwischenvolumen (13) geförderten vorverdichteten Druckmittels (L2) durch ein mit der ersten Verdichtungsstufe (5) wechselwirkendes Überdruckventil (26) zu begrenzen, wobei das Überdruckventil (26) dazu öffnet sobald der Zwischendruck (p2) einen Grenzdruck (pG) überschreitet und das vorverdichtete Druckmittel (L2) dadurch anteilig aus der ersten Verdichtungsstufe (6) abgeleitet wird zum selbsttätigen Anpassen der Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe (5) durch das vorverdichtete Druckmittel (L2).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressor, sowie Druckregelanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressor, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, sowie eine Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressor.
Mehrstufige Kompressoren dienen dazu, eine hohe Verdichtung eines Druckmittels, insbesondere eines Gases, beispielsweise Luft, dadurch zu erreichen, dass das in einer ersten Verdichtungsstufe vorverdichtete Druckmittel in einer darauffolgenden zweiten Verdichtungsstufe zusätzlich verdichtet wird. Es können auch weitere Verdichtungsstufen in einer Kaskade vorhanden sein, in denen jeweils das von der vorhergehenden Verdichtungsstufe verdichtete Druckmittel weiter verdichtet wird.
Sollen Verbraucher beispielsweise einer Luftfederanlage oder einer Niveauregelanlage in einem Fahrzeug mit dem Druckmittel versorgt werden, kann ein derartiger mehrstufiger Kompressor verwendet werden, um das Druckmittel mit einem entsprechenden Druck zum Versorgen von Druckfedern bereitzustellen. Der mehrstufige Kompressor verdichtet dabei das in einen Ansaugraum eingeleitete Druckmittel aus der Atmosphäre über zwei oder mehrere Verdichtungsstufen und überführt das mehrstufig verdichtete Druckmittel an die Druckfedern. Alternativ kann auch ein bereits verdichtetes Druckmittel aus einem Druckmittelvorrat verwendet werden, das durch den Kompressor ein weiteres Mal verdichtet wird.
Dies ist beispielsweise in DE 10 2008 034 240 B4 beschrieben, wonach eine Niveauregelanlage vorgesehen ist, bei der ein mehrstufiger Kompressor verwendet wird, um das Druckmittel aus der Atmosphäre oder aus einem
Druckmittelvorrat zu fördern, wobei zwei Verdichtungsstufen vorgesehen sind. Wird Druckmittel aus der Atmosphäre verdichtet, wird das Druckmittel durch beide Verdichtungsstufen geleitet, während bei einer Förderung des Druckmittels aus dem Druckmittelvorrat eine Verdichtung des dem Verbraucher zugeführten Druckmittels lediglich mit der zweiten Verdichtungsstufe stattfindet. Um in diesem Fall die Verdichtungsarbeit der ersten Verdichtungsstufe zu reduzieren oder zu sperren, ist ein als 2/2-Wegeventil ausgeführtes Sperrventil vorgesehen, das bei einer Förderung aus dem Druckmittelvorrat eine Förderung von verdichtetem Druckmittel aus der ersten Verdichtungsstufe zur zweiten Verdichtungsstufe verhindert. Das Sperrventil wird hierbei elektrisch über eine Steuereinrichtung angesteuert.
Die DE 103 21 771 A1 beschreibt einen mehrstufigen Kompressor, bei dem zur Abschaltung der ersten Verdichtungsstufe eine Bypassleitung mit einem pneumatisch steuerbaren Sperrventil vorgesehen ist, die einen Ansaugraum des Kompressors mit dem ersten Verdichtungsraum verbindet. Das pneumatische Sperrventil wird hierbei in Abhängigkeit des Druckes im Ansaugraum geöffnet, so dass ein Druckausgleich zwischen dem Ansaugraum und dem Verdichtungsraum stattfinden kann. Dies dient dazu, die erste Verdichtungsstufe in Abhängigkeit des Druckes des in den Ansaugraum eingelassenen Druckmittels abzuschalten. Dadurch kann in Abhängigkeit des eingelassenen Druckmittels im einstufigen Betrieb eine hohe Verdichtung bei einem geringen Volumenstrom erreicht werden. Im zweistufigen Betrieb hingegen wird ein hoher Volumenstrom erreicht und das Druckmittel durchströmt zwei Verdichtungsstufen.
Gemäß DE 10 201 1 083 614 A1 ist vorgesehen, in einem offenen Betriebsmodus Luft durch zwei Verdichtungsstufen zu verdichten und die verdichtete Luft einem Druckmittelvorrat zuzuführen. In einem geschlossenen Betriebsmodus kann die bereits verdichtete Luft aus dem Druckmittelvorrat in ein Zwischenvolumen zwischen der ersten und der zweiten Verdichtungsstufe eingelassen und durch eine der Verdichtungsstufen erneut verdichtet werden, um anschließend in die Verbraucher zu gelangen. Weiterhin ist auch eine Rückführung von Luft aus den Verbrauchern in den Druckmittelvorrat vorgesehen. Zum Steuern sind elektrisch betätigte Umschaltventile vorgesehen, die entsprechend die Strömungswege für die verdichtete oder die zu verdichtende Luft sperren und freigeben.
DE 10 2012 010 390 A1 beschreibt ein Niveauregelsystem, bei dem in einem geschlossenen Betriebsmodus über einen Kompressor bereits verdichtete Luft aus einem Druckvorratsbehälter in als Federbeine ausgeführte Verbraucher zugeführt wird. Zum Steuern des Druckes im Niveauregelsystem ist eine Druckbegrenzungsfunktion vorgesehen, die entweder in Form eines Ablassventils oder in Form eines Vorsteuerventils ausgestaltet ist, die jeweils bei einem zu hohen Druck im System Luft in die Atmosphäre ablassen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressors anzugeben, das in einfacher und zuverlässiger Weise eine Verdichtungsleistung sowie einen verdichteten Volumenstrom des mehrstufigen Kompressors auf die Betriebsmodi der Druckregelanlage abstimmt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressor bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Druckregelanlage nach Anspruch 5 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass eine Verdichtungsleistung einer ersten Verdichtungsstufe eines mehrstufigen Kompressors, insbesondere in einem geschlossenen Betriebsmodus einer Druckregelanlage, insbesondere eine Luftfederanlage in einem Fahrzeug, durch ein Überdruckventil reduziert bzw. beschränkt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Überdruckventil einen Zwischendruck eines durch die erste Verdichtungsstufe geförderten vorverdichteten Druckmittels selbstregulierend begrenzt, so dass die erste Verdichtungsstufe zu einer Gesamt- Verdichtungsleistung des mehrstufigen Kompressors insbesondere im geschlossenen Betriebsmodus nur noch in einem begrenzten Maße beiträgt und somit der Anteil der ersten Verdichtungsstufe am Energieverbrauch des mehrstufigen Kompressors im geschlossenen Betriebsmodus reduziert bzw. begrenzt werden kann.
Dadurch kann bereits der Vorteil erreicht werden, dass die Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe bei einem Umschalten in den geschlossenen Betriebsmodus der Druckregelanlage, die mit dem mehrstufigen Kompressor betrieben wird, in einfacher und zuverlässiger Weise selbstregulierend bzw. automatisch angepasst werden kann, wenn das in der ersten Verdichtungsstufe vorverdichtete Druckmittel einen bestimmten Grenzdruck erreicht, da das Überdruckventil dann selbsttätig öffnet. Somit ist keine An- steuerung von zusätzlichen Ventilen durch eine Pneumatik oder eine Elektronik erforderlich.
Als erste Verdichtungsstufe ist hierbei nicht zwangsläufig die im mehrstufigen Kompressor in Strömungsrichtung am Anfang liegende Verdichtungsstufe gemeint. Vielmehr wird darunter verstanden, dass die erste Verdichtungsstufe irgendeine Verdichtungsstufe im mehrstufigen Kompressor sein kann, auf die mindestens eine weitere Verdichtungsstufe - eine zweite Verdichtungsstufe - folgt, wobei diese nicht zwangsläufig an die erste Verdichtungsstufe im Sinne der Erfindung angrenzt. Die zweite Verdichtungsstufe liegt somit lediglich in Strömungsrichtung hinter der ersten Verdichtungsstufe, wobei die zweite Verdichtungsstufe dabei nicht zwangsläufig als die letzte Verdichtungsstufe des mehrstufigen Kompressors anzusehen ist.
Vorzugsweise ist das Überdruckventil als ein Differenzdruckventil, vorzugsweise als ein Rückschlagventil, insbesondere als ein Kugelrückschlagventil mit einer durch eine Federkraft gegen eine Verengung drückenden Kugel ausgeführt, das ab einem von der Federkraft abhängigen Grenzdruck öffnet. Dadurch kann ein einfacher und kostengünstiger Aufbau erreicht werden. Durch eine entsprechende Einstellung bzw. Auslegung des Überdruckventils kann der Grenzdruck also auch variabel eingestellt werden, um die Verdichtungsleistung in einfacher Weise an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.
In einem offenen Betriebsmodus der Druckregelanlage wird von dem mehrstufigen Kompressor Druckmittel, beispielsweise über eine Ansaugleitung bereitgestellte Ansaugluft aus der Atmosphäre, von der ersten Verdichtungsstufe vorverdichtet, beispielsweise auf einen Zwischendruck von 5-6bar bei einem Stabilisierungsdruck der ersten Verdichtungsstufe von beispielsweise 10-15bar, und in ein Zwischenvolumen eingeleitet. Von dort gelangt die vorverdichtete Luft in eine zweite Verdichtungsstufe, in der sie weiter verdichtet wird, beispielsweise auf einen Enddruck von 20bar, und aus der sie über einen Lufttrockner in ein oder mehrere Verbraucher, beispielsweise Luftfedern der Druckregelanlage, und/oder in einen Druckmittelvorrat gelangt. Somit wird die Gesamt-Verdichtungsleistung im offenen Betriebsmodus insbesondere durch diese beiden Verdichtungsstufen bestimmt, wobei wie bereits ausgeführt auch weitere Verdichtungsstufen vorhanden sein können.
Der geschlossene Betriebsmodus wird insbesondere dann eingestellt, wenn eine Versorgung der Verbraucher der Druckregelanlage mit hochverdichtetem und/oder getrocknetem Druckmittel erfolgen soll. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine schnelle Druckbeaufschlagung der Verbraucher gewünscht ist, beispielsweise dann, wenn eine schnelle Regelung durch Bereitstellung eines hohen End-Volumenstromes, d. h. einer hohen Luftmenge pro Zeit aus der zweiten bzw. letzten Verdichtungsstufe, durch die Luftfederregelung erforderlich ist. Außerdem kann der geschlossene Betriebsmodus eingestellt werden, wenn eine Rückforderung von Druckmittel aus den Verbrauchern in den Druckmittelvorrat erfolgen soll, da auch dann eine erneute Verdichtung zu gewährleisten ist.
Zum Umschalten von dem offenen Betriebsmodus in den geschlossenen Betriebsmodus wird beispielsweise ein Schaltventil, das den Druckmittelvorrat oder die Verbraucher mit der Speicherleitung verbindet, geöffnet so dass bereits verdichtetes Druckmittel, im Folgenden Aufladedruckmittel genannt, in die Speicherleitung einströmen kann. Das Aufladedruckmittel kann zum einen das im Druckmittelvorrat gespeicherte Druckmittel, das bereits auf einen Vorratsdruck verdichtet wurde, sein. Soll im geschlossenen Betriebsmodus hingegen eine Rückforderung von bereits verdichtetem Druckmittel aus den Verbrauchern in den Druckmittelvorrat erfolgen, so ist das Druckmittel aus den Verbrauchern das Aufladedruckmittel, das in die Speicherleitung eingelassen wird. Dazu können für die Verbraucher und den Druckmittelvorrat zwei getrennte Schaltventile vorgesehen sein, die das Einströmen in die Speicherleitung steuern.
Über die Speicherleitung gelangt das Aufladedruckmittel erfindungsgemäß in das Zwischenvolumen zwischen der ersten und der zweiten Verdichtungsstufe. Im Zwischenvolumen herrscht somit ein Druck, der etwas tiefer ist als der Vorratsdruck im Druckmittelvorrat oder dem Druck in den Verbrauchern, da die Drücke durch das Durchströmen des Schaltventils sowie der Speicherleitung abfallen. Im geschlossenen Betriebsmodus kann somit durch die zweite Verdichtungsstufe das bereits hochverdichtete Aufladedruckmittel zusätzlich verdichtet werden.
Ein Speicher-Volumenstrom des in die Speicherleitung eingelassenen, bereits verdichteten Aufladedruckmittels, d. h. eine Luftmenge pro Zeit in das Zwischenvolumen, ist hierbei insbesondere abhängig von einer Nennweite des Schaltventils und ggf. weiterer vorgeschalteter Ventile, durch die das Aufladedruckmittel strömt. Der Speicher- Volumenstrom bestimmt wiederum auch den End-Volumenstrom des durch die zweite bzw. letzte Verdichtungsstufe geförderten Druckmittels. Durch die Energieeinsparung in der ersten Verdichtungsstufe können beide Volumenströme höher ausgelegt werden:
Dadurch, dass die Verdichtungsleistung und somit auch der Energieverbrauch eines Motors des mehrstufigen Kompressors der ersten Verdichtungsstufe im geschlossenen Betriebsmodus reduziert bzw. begrenzt werden, kann dieser Energieübertrag bis zu einer akzeptierbaren maximalen Energiebegrenzung, insbesondere einer Strombegrenzung von beispielsweise 35 A, zum Betreiben der zweiten Verdichtungsstufe zusätzlich verwendet werden. Dazu kann beispielsweise die Nennweite des Schaltventils und somit der Speicher-Volumenstrom höher ausgelegt werden, ohne die akzeptierbare maximale Energiebegrenzung zu übersteigen. Folglich erhöht sich eine Wirkleistung des Druckregelsystems, da bei gleicher akzeptierbarer elektrischer Leistung ein deutlich erhöhter End-Volumenstrom durch die zweite Verdichtungsstufe bei gleichem Energieeinsatz gewährleistet werden kann.
Sobald im geschlossenen Betriebsmodus das Aufladedruckmittel in das Zwischenvolumen eingelassen wird, versucht die erste Verdichtungsstufe, ein vorverdichtetes Druckmittel bereitzustellen, das bis auf den dann im Zwischenvolumen vorherrschenden Aufladedruck des Aufladedruckmittels verdichtet ist. Dies wird erfindungsgemäß durch das Überdruckventil verhindert, da ein Fördern von vorverdichtetem Druckmittel aus der ersten Verdichtungsstufe in das Zwischenvolumen nur bis zu einem bestimmten Grenzdruck, beispielsweise 5 bar oder 6 bar, ermöglicht wird. Dazu öffnet das Überdruckventil sobald der Zwischendruck des vorverdichteten Druckmittels größer ist als der Grenzdruck, wobei das vorverdichtete Druckmittel in diesem Fall über eine vom Überdruckventil abgehende Entlüftungsleitung in die Atmosphäre oder in die Ansaugleitung abgeleitet wird. Stellt sich durch das Entlüften ein Zwischendruck ein, der kleiner ist als der Grenzdruck, schließt das Überdruckventil wieder. Die erste Verdichtungsstufe fördert somit lediglich bis zu dem Grenzdruck in das Zwischenvolumen.
Im Zwischenvolumen befindet sich somit im geschlossenen Betriebsmodus eine Mischung aus dem von der ersten Verdichtungsstufe vorverdichteten Druckmittel sowie dem jeweiligen Aufladedruckmittel aus der Speicherleitung. Dadurch wird ein Mixdruckmittel mit einem Mix- Volumenstrom sowie einem Mixdruck, die sich aus den jeweiligen Volumenströmen bzw. Drücken zusammensetzen, aus dem Zwischenvolumen in die zweite Verdichtungsstufe gefördert. Im offenen Betriebsmodus besteht das Mixdruckmittel lediglich aus dem durch die erste Verdichtungsstufe vorverdichteten Druckmittel, da kein Aufladedruckmittel in das Zwischenvolumen eingelassen wird.
Somit kann eine Leistungsaufnahme der ersten Verdichtungsstufe begrenzt werden, da die erste Verdichtungsstufe nur bis zum Erreichen des Grenzdruckes verdichtet und Verdichtungsarbeit verrichtet. Die Antriebsleistung eines Motors des Kompressors wird somit automatisch verringert bzw. begrenzt, der Energiebedarf sinkt und kann somit im geschlossenen Betriebsmodus hauptsächlich auf den Betrieb der zweiten bzw. weiterer Verdichtungsstufen und somit des End-Volumenstromes abgestimmt werden.
Der Hauptteil der Gesamt-Verdichtungsleistung wird im geschlossenen Betriebsmodus durch eine Verdichtung des aus der Speicherleitung in das Zwischenvolumen eingelassenen und nicht durch die erste Verdichtungsstufe geförderten Aufladedruckmittels erreicht. Das vorverdichtete Druckmittel trägt also mit maximal dem Grenzdruck nur zu einem geringen Teil dazu bei. Ein Einströmen des Aufladedruckmittels aus dem Zwischenvolumen zurück in die erste Verdichtungsstufe wird durch ein erstes Auslassventil in der ersten Verdichtungsstufe, beispielsweise ein zum Zwischenvolumen öffnendes Rückschlagventil, verhindert. Somit findet kein Druckausgleich zwischen dem Zwischenvolumen und dem ersten Verdichtungsraum der ersten Verdichtungsstufe statt.
Weiterhin kann den Verbrauchern ein Druckmittel zugeführt werden, das eine hohe Trocknungsstufe erreicht hat, da der Anteil an nicht-getrocknetem Druckmittel, das im Wesentlichen aus der ersten Verdichtungsstufe und damit aus der Umgebung gefördert wird, begrenzt ist.
Da das vorverdichtete Druckmittel auch im offenen Betriebsmodus zum Überdruckventil gelangt, wird auch im offenen Betriebsmodus eine Beschränkung des in das Zwischenvolumen geförderten vorverdichteten Druckmittels auf den Grenzdruck bewirkt. Vorteilhafterweise wird der Grenzdruck daher derartig eingestellt bzw. der mehrstufige Kompressor derartig ausgelegt, dass im offenen Betriebsmodus kein Performanceverlust auftritt, indem der Grenzdruck auf den im offenen Betriebsmodus im Zwischenvolumen benötigten Druck abgestimmt wird. Dies ist beispielsweise bei einem Grenzdruck von 5 bar der Fall, der für einen Enddruck von 20 bar im offenen Betriebsmodus nötig ist, um insbesondere Energievorgaben, beispielsweise eine Strombegrenzung von 35A, sowie einen festgelegten End- Volumenstrom des verdichteten Druckmittels einzuhalten.
Dadurch, dass das Umschalten des Überdruckventils automatisch dann erfolgt, wenn das Aufladedruckmittel mit einem hohen Aufladedruck, d. h. höher als der Zwischendruck des vorverdichteten Druckmittels, aus dem
Druckmittelvorrat oder den Verbrauchern in das Zwischenvolumen einströmt, ergibt sich eine Umschaltung ohne zusätzlichen Aufwand und Zeitverluste. Da das Aufladedruckmittel zudem nicht durch die erste Verdichtungsstufe in den mehrstufigen Kompressor eingeleitet wird, kann ein einfacher Aufbau sowie ein zuverlässiger Betrieb der Druckregelanlage erreicht werden, da das unverdichtete Druckmittel im offenen Betriebsmodus und das Aufladedruckmittel im geschlossenen Betriebsmodus an unterschiedlichen Stellen in den mehrstufigen Kompressor eingeleitet werden und somit kein Umschalten der Druckmittelquelle in der ersten Verdichtungsstufe nötig ist.
Vorteilhafterweise ist mit einem derartigen Überdruckventil ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Druckregelanlage realisierbar, mit dem sich der Wirkungsgrad des Kompressors optimal abstimmen lässt, d. h. ein hoher Speicher-Volumenstrom durch Vergrößerung der Nennweite insbesondere des Schaltventils bei einem gleichzeitig festlegbaren maximalen Energieverbrauch und einem zumindest teilweise getrockneten Druckmittel. Der optimale Betrieb der Druckregelanlage wird somit für den geschlossenen Betriebsmodus durch eine optimal ausgelegte zweite Verdichtungsstufe erreicht, die durch den maximalen Speicher-Volumenstrom, der insbesondere durch die Nennweite des Schaltventils definiert wird, sowie der reduzierten ersten Verdichtungsstufe an die Leistungsgrenze des mehrstufigen Kompressors oder der oberen Energiegrenze befüllt wird.
Ergänzend kann zur Sicherheit auch ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil in der Speicherleitung vorgesehen sein, das einen maximalen Aufladedruck in der Speicherleitung festlegt, wobei der maximale Aufladedruck in Abhängigkeit der maximalen Energiebegrenzung gewählt werden kann, so dass die zweite Verdichtungsstufe nicht über ihrer Leistungsgrenze betrieben wird. Ergänzend kann auch der Aufbau der zweiten Verdichtungsstufe des mehrstufigen Kompressors angepasst werden, indem beispielsweise ein Kolben, der für die Verdichtung in der zweiten Verdichtungsstufe sorgt, größer ausgelegt wird.
Die Abstimmung des durch das Überdruckventil vorgegebenen Grenzdruckes kann insbesondere in Abhängigkeit eines vorgegebenen Energieverbrauches der Druckregelanlage erfolgen. Dazu kann beispielsweise eine vorab festgelegte obere Energiebegrenzung vorgesehen sein, beispielsweise eine obere Strombegrenzung, an die die Gesamt- Verdichtungsleistung des mehrstufigen Kompressors angepasst wird. Das Überdruckventil bzw. der Grenzdruck wird dabei derartig festgelegt, dass die erste Verdichtungsstufe für eine Verdichtung hinzugezogen wird, bis die festgelegte obere Energiebegrenzung für den Kompressor erreicht ist. Um diese nicht zu überschreiten, öffnet das Überdruckventil, so dass die Leistungsaufnahme der ersten Verdichtungsstufe nicht weiter ansteigt und der Stromverbrauch innerhalb der Grenzwerte gehalten wird. Dadurch kann der End-Volumenstrom und die Gesamt-Verdichtungsleistung bei gleichzeitiger Einhaltung der Energievorgaben im geschlossenen Betriebsmodus optimal aufeinander abgestimmt werden.
Erfindungsgemäß ist der mehrstufige Kompressor als ein Kolbenkompressor ausgeführt, wobei durch einen ersten Kolben eine erste Verdichtungsstufe ausgebildet wird und durch einen zweiten Kolben die zweite Verdichtungsstufe, die durch das Zwischenvolumen miteinander verbunden sind, wobei auch weitere Verdichtungsstufen mit weiteren Kolben vorhanden sein können. Beide Kolben werden von einem Motor über einen Kolbenantrieb bewegt, um nacheinander das Druckmittel in dem entsprechenden Verdichtungsraum zu verdichten. Die Kolben weisen unterschiedliche Kolbendurchmesser auf, um durch die erste Verdichtungsstufe eine Vorverdichtung und durch die zweite Verdichtungsstufe eine zusätzliche Verdichtung und durch ggf. weitere Verdichtungsstufe eine weitere Verdichtung erreichen zu können. Der Kolbenkompressor ist Teil einer Druckregelanlage, die über eine Verdichtung von Luft als Druckmittel mehrere Federn mit Druckluft versorgt, um beispielsweise eine Federung oder ein Heben und Senken eines Teils des Fahrzeuges zu erreichen, wobei dies in einem geschlossenen oder einem geöffneten Betriebsmodus stattfinden kann.
Vorteilhafterweise können das Überdruckventil und die dazugehörigen Übertragungsleitungen zur Abstimmung des Kompressors im geschlossenen Betriebsmodus platzsparend in einem Kompressorgehäuse, beispielsweise in einem Kompressordeckel, eingebaut werden. Dadurch können Platz und Gewicht gespart werden und zudem ein einfacher Aufbau mit geringen pneumatischen Übertragungswegen und somit wenigen Druckverlusten erreicht werden. Zudem ist vorteilhafterweise eine einfache Nachrüstbarkeit der zusätzlichen pneumatischen Komponenten in einem vorhandenen mehrstufigen Kompressor möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Luftfederanlage mit einem zweistufigen Kompressor;
Fig. 2 einen zweistufigen Kompressor mit einem integrierten Überdruckventil; und
Fig. 3 ein Flussdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Gemäß Figur 1 ist eine Druckregelanlage, beispielsweise eine Luftfederanlage 1 vorgesehen, die vier Druckmittelkammern 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 aufweist, die jeweils einem Verbraucher, beispielsweise Luftfedern eines Fahrzeuges 200, zugeordnet sind. Die Druckmittelkammern 3.i werden mit einem verdichteten Druckmittel L3, beispielsweise Luft, versorgt, wobei das verdichtete Druckmittel L3 in einem zweistufigen Kompressor 4, beispielsweise einem in Fig. 2 dargestellten Kolbenkompressor verdichtet wird.
Der zweistufige Kompressor 4 weist dazu eine erste Verdichtungsstufe 5 sowie eine zweite Verdichtungsstufe 6 auf, die jeweils einen Ansaugraum 5.1 , 6.1 und einen Verdichtungsraum 5.2, 6.2 aufweisen, wobei das in den jeweiligen Ansaugraum 5.1 , 6.1 einströmende Druckmittel L1 , L2 in dem Verdichtungsraum 5.2, 6.2 verdichtet wird. Angetrieben werden die Verdichtungsstu- fen 5, 6 durch einen Motor 7, der bewirkt, dass sich ein in der jeweiligen Verdichtungsstufe 5, 6 befindlicher Kolben 8, 9 auf- und ab-bewegt und dadurch das im Ansaugraum 5.1 , 6.1 bereitgestellte Druckmittel L1 entsprechend verdichtet wird.
Die Druckregelanlage 1 kann gemäß dieser Ausführung in zwei Betriebsmodi betrieben werden, einem offenen Betriebsmodus BMo (open mode) und einem geschlossenen Betriebsmodus BMc (closed mode), in denen jeweils Luft als Druckmittel L1 , L2, L3, L4, L5 gefördert und verdichtet wird. Im offenen Betriebsmodus BMo wird Ansaugluft L1 aus der Atmosphäre 100, d. h. mit einem Luftdruck bzw. Ansaugdruck p1 von ca. 1 bar, über eine Ansaugleitung 10 sowie ein erstes Einlassventil 1 1 in den ersten Ansaugraum 5.1 der ersten Verdichtungsstufe 5 eingeleitet. Anschließend wird die Ansaugluft L1 über den ersten Kolben 8 zunächst vorverdichtet und dabei in den ersten Verdichtungsraum 5.2 geleitet. Aus dem ersten Verdichtungsraum 5.2 strömt die vorverdichtete Luft L2 mit einem Zwischendruck p2 über ein erstes Auslassventil 12, beispielsweise ein Rückschlagventil, in ein Zwischenvolumen 13.
Aus dem Zwischenvolumen 13 gelangt die vorverdichtete Luft L2 über ein zweites Einlassventil 14 in den zweiten Ansaugraum 6.1 der zweiten Verdichtungsstufe 6, aus der die vorverdichtete Luft L2 über einen zweiten Kolben 9 (s. Fig. 2) weiter verdichtet wird und in den zweiten Verdichtungsraum 6.2 eingeleitet wird. Aus der zweiten Verdichtungsstufe 6 gelangt die verdichtete Luft L3 mit einem Enddruck p3 über ein zweites Auslassventil 15 in eine Auslassleitung 1 6 zu einem Lufttrockner 17 und einer Düse 18. Anschließend leitet die Auslassleitung 1 6 die verdichtete Luft L3 zu den Druckmittelkammern 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 der angeschlossenen Verbraucher, beispielsweise der Luftfedern, sowie über eine Vorratsleitung 19 zu einem Druckmittelvorrat 20, in dem die verdichtete Luft L3 als gespeicherte Luft L4 mit einem Vorrats- druck p4, der aufgrund von Verlusten etwas geringer ist als der Enddruck p3 entspricht, gespeichert wird.
Der Druckmittelvorrat 20 sowie die Druckmittelkammern 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 sind jeweils durch ein steuerbares Ventil 21 .1 , 21 .2, 21 .3, 21 .4, 21 .5, 21 .6, beispielsweise einem 2/2-Magnetventil, mit der Auslassleitung 1 6 bzw. der Vorratsleitung 19 verbindbar, so dass je nach Stellung der steuerbaren Ventile 21 .i die verdichtete Luft L3 in die Druckmittelkammern 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 zum Steuern der Verbraucher oder in den Druckmittelvorrat 20 strömen kann.
Demnach wird die verdichtete Luft L3 bei geöffnetem sechsten Ventil 21 .6 sowie geöffnetem ersten Ventil 21 .1 in die erste Druckmittelkammer 3.1 , bei geöffnetem zweiten Ventil 21 .2 in die zweite Druckmittelkammer 3.2, bei geöffnetem dritten Ventil 21 .3 in die dritte Druckmittelkammer 3.3 und bei geöffnetem vierten Ventil 21 .4 in die vierte Druckmittelkammer 3.4 geleitet, wobei dann das fünfte Ventil 21 .5 geschlossen ist und somit keine verdichtete Luft L3 in den Druckmittelvorrat 20 strömen kann.
Befinden sich andererseits die Ventile 21 .1 , 21 .2, 21 .3, 21 .4, 21 .6 in der geschlossenen Stellung und das fünfte Ventil 21 .5 ist geöffnet, kann durch den Lufttrockner 17 getrocknete und verdichtete Luft L3 in den Druckmittelvorrat 20 eingeleitet und darin gespeichert werden. Eine Drucküberwachung kann über ein Druckmessgerät 30 erfolgen. Über ein zusätzliches Ablassventil 31 kann die verdichtete Luft L3 in die Atmosphäre 100 abgelassen werden.
Die im Druckmittelvorrat 20 gespeicherte Luft L4 kann im geschlossenen Betriebsmodus BMc als Aufladedruckmittel A in das Zwischenvolumen 13 eingelassen werden, so dass die bereits verdichtete Luft L4 ein weiteres Mal verdichtet wird. Dazu wird gemäß dieser Ausführungsform das fünfte Ventil 21 .5 geschlossen und ein erstes Schaltventil 22a geöffnet, das in einer zwi- - l ö schen dem fünften Ventil 21 .5 und dem Druckmittelvorrat 20 abzweigenden Speicherleitung 23 angeordnet ist. Die Speicherleitung 23 ist mit dem Zwischenvolumen 13 verbunden, so dass in der geöffneten Stellung des ersten Schaltventils 22a die gespeicherte Luft L4 als Aufladedruckmittel A in das Zwischenvolumen 13 sowie in den zweiten Ansaugraum 6.1 einströmen kann, um von der zweiten Verdichtungsstufe 6 erneut verdichtet zu werden. Ein Einströmen der gespeicherten Luft L4 in die erste Verdichtungsstufe 5 wird durch das erste Auslassventil 12 verhindert, das in dieser Richtung schließt.
Ist im geschlossenen Betriebsmodus BMc eine Rückführung von Kammerluft L5 aus den Druckmittelkammern 3.i in den Druckmittelvorrat 20 gewünscht, so wird das der jeweiligen Druckmittelkammer 3.i zugeordnete Ventil 21 .i (mit i=1 ...4) sowie ein zweites Schaltventil 22b geöffnet und das sechste Ventil 21 .6 geschlossen, so dass die Kammerluft L5 als Aufladedruckmittel A in die Speicherleitung 23 eingelassen wird. Das erste Schaltventil 22a ist in diesem Fall ebenfalls geschlossen und das fünfte Ventil 21 .5 geöffnet, um ein Rückführen in den Druckmittelvorrat 20 zu ermöglichen. Ist lediglich eine Verdichtung von gespeicherter Luft L4 in der Druckregelanlage 1 vorgesehen, kann der Pfad über das zweite Schaltventil 22b auch entfallen.
Eine Nennweite NW der Schaltventile 22a, 22b wird hierbei beispielsweise zwischen 1 mm und 4mm gewählt, so dass ein hoher Speicher-Volumenstrom QS in das Zwischenvolumen 13 eingestellt werden kann.
Da im geschlossenen Betriebsmodus BMc die erste Verdichtungsstufe 5 nicht zwingend benötigt wird zum Vorverdichten, da bereits das
(vor)verdichtete Aufladedruckmittel A über die Speicherleitung 23 in das Zwischenvolumen 13 eingeleitet wird, wird erfindungsgemäß die Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe 5 beschränkt, wobei darunter zu verstehen ist, dass von der ersten Verdichtungsstufe 5 vorverdichtete Luft L2 nicht in vollem Umfang aus dem ersten Verdichtungsraum 5.2 durch das erste Auslassventil 12 in das Zwischenvolumen 13 gefördert wird. Dadurch wird eine Druckbegrenzung des in das Zwischenvolumen 13 geförderten vorverdichteten Druckmittels L2 auf einen durch ein mit der ersten Verdichtungsstufe 5 zusammenwirkendes Überdruckventil 26 festgelegten Grenzdruck pG erreicht.
Dazu zweigt zwischen dem ersten Auslassventil 12 und dem ersten Verdichtungsraum 5.2 eine Entlüftungsleitung 25 ab, die entweder in die Ansaugleitung 10 oder in die Atmosphäre 100 mündet. In der Entlüftungsleitung 25 ist das Überdruckventil 26, beispielsweise ein Rückschlagventil, das ab einem Grenzdruck pG öffnet, angeordnet. Das Überdruckventil 26 wird in Abhängigkeit des Zwischendruckes p2 des in der ersten Verdichtungsstufe 5 vorverdichteten Druckmittels L2 gesteuert.
Sobald also das jeweilige Schaltventil 22a, 22b geöffnet wird, um den geschlossenen Betriebsmodus BMc zu aktivieren und die Luftfederanlage 1 mit der gespeicherten Luft L4 zu betreiben oder die Verbraucherluft L5 rückzu- fördern, wird automatisch über das Überdruckventil 26 die Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe 5 beschränkt, indem ein Fördern von vorverdichtetem Druckmittel L2 auf den Grenzdruck pG begrenzt wird. Dazu wird die im ersten Verdichtungsraum 5.2 vorhandene vorverdichtete Luft L2 ab dem Grenzdruck pG zumindest anteilig in die Ansaugleitung 10 oder optional in die Atmosphäre 100 zurückgeführt, so dass weniger vorverdichtete Luft L2 durch das erste Auslassventil 12 in das Zwischenvolumen 13 gefördert wird. Eine Verdichtung findet somit hauptsächlich über die zweite Verdichtungsstufe 6 statt, um die Druckmittelkammern 3.i mit Luft zu versorgen oder eine Rückforderung in den Druckmittelvorrat 20 zu erreichen.
Das Überdruckventil 26 ist vorzugsweise als ein Differenzdruckventil, insbesondere ein Kugelrückschlagventil mit einer Feder ausgebildet, wobei die Feder eine Kugel gegen eine Ventilöffnung drückt. Sobald der Druck in der Entlüftungsleitung 25 höher als der Grenzdruck pG ist, gibt die Kugel die Ventilöffnung frei, so dass vorverdichtete Luft L2 das Überdruckventil 26 durchströmen kann und dadurch eine Druckbegrenzung der ersten Verdichtungsstufe 5 erreicht werden kann.
Dadurch kann im geschlossenen Betriebsmodus BMc eine Leistungsbegrenzung erreicht werden, mit der der Energiebedarf des Kompressors 4 ange- passt oder minimiert werden kann, da eine Vorverdichtung der Ansaugluft L1 auf den im Zwischenvolumen 13 vorherrschenden Aufladedruck pA nicht nötig ist. Die benötigte Leistungsaufnahme des Motors 7 des Kompressors 4 wird somit begrenzt, da der erste Kolben 8 weniger Verdichtungsarbeit zu verrichten hat. Die benötigte Leistungsaufnahme des Motors 7 des Kompressors 4 wird somit begrenzt, da der erste Kolben 8 weniger Verdichtungsarbeit zu verrichten hat. Dies kann zur Optimierung der zweiten Verdichtungsstufe 6 genutzt werden, so dass eine optimale Abstimmung insbesondere eines End-Volumenstroms QE der zweiten Verdichtungsstufe 6 sowie eines Kolbendurchmesser D2 der zweiten Verdichtungsstufe 6 erfolgen kann. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass für die Schaltventile 22a, 22b eine Nennweite NW von beispielsweise 1 mm verwendet wird, so dass der Speicher- Volumenstrom QS in das Zwischenvolumen 13 erhöht wird und somit auch der End-Volumenstrom QE steigt.
Im geschlossenen Betriebsmodus BMc befindet sich im Zwischenvolumen 13 ein Mixdruckmittel L6, in dem anteilig das Aufladedruckmittel A sowie das vorverdichtete Druckmittel L2 mit maximal dem Grenzdruck pG vorhanden sind. Das Mixdruckmittel L6 wird mit einem Mixdruck p6 sowie einem Mix- Volumenstrom QM, die durch die jeweiligen Drücke bzw. Volumenströme des Aufladedruckmittels A bzw. des vorverdichteten Druckmittels L2 gegeben sind, in die zweite Verdichtungsstufe 6 gefördert. Im offenen Betriebsmodus BMo hingegen wird lediglich die vorverdichtete Luft L2 mit dem Zwischendruck p2 durch das Zwischenvolumen 13 in die zweite Verdichtungsstufe 6 gefördert, ohne dass es zu einer Mischung mit dem Aufladedruckmittel A kommt. Das Mixdruckmittel L6 besteht somit ausschließlich aus der vorverdichteten Luft L2 mit dem Zwischendruck p2, der maximal dem Grenzdruck pG entspricht.
Gemäß Fig. 2 ist der mehrstufige Kolbenkompressor 4 mit der ersten und der zweiten Verdichtungsstufe 5, 6 in einer schematischen Ansicht dargestellt. Die beiden Verdichtungsstufen 5, 6 sind über das Zwischenvolumen 13 miteinander verbunden, so dass die in der ersten Verdichtungsstufe 5 durch den ersten Kolben 8 vorverdichtete Luft L2 insbesondere im offenen Betriebsmodus BMo in die zweite Verdichtungsstufe 6 gefördert werden kann, um dort vom zweiten Kolben 9 weiter verdichtet zu werden.
Im geschlossenen Betriebsmodus BMc wird über die Speicherleitung 23 das Aufladedruckmittel A in das Zwischenvolumen 13 geleitet. Das Überdruckventil 26, die Speicherleitung 23 sowie die Entlüftungsleitung 25 können platzsparend beispielsweise im Kompressordeckel 28 des Kompressorgehäuses 29 angeordnet werden.
Gemäß Fig. 3 kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Luftfederanlage im geschlossenen Betriebsmodus BMc wie folgt durchgeführt werden:
In einem anfänglichen Schritt StO wird überprüft, welcher Betriebsmodus BMo, BMc der Druckregelanlage 1 eingestellt ist.
Ist der geschlossenen Betriebsmodus BMc der Druckregelanlage 1 eingestellt, wird das Aufladedruckmittel A in einem ersten Schritt St1 .1 über das jeweilige Schaltventil 22a, 22b freigegeben und über die Speicherleitung 23 in das Zwischenvolumen 13 eingelassen, von dem es über die zweite Verdichtungsstufe 6 erneut verdichtet wird. Über das Auslassventil 12 wird ein Einströmen in die erste Verdichtungsstufe 5 verhindert.
In einem zweiten Schritt St1 .2 verdichtet der Kompressor 4 Ansaugluft L1 über die erste Verdichtungsstufe 5, die dann über das Zwischenvolumen 13 zusammen mit dem Aufladedruckmittel A (s. Schritt St1 .1 ) durch die zweite Verdichtungsstufe 6 weiter verdichtet wird, so dass ein Gemisch (Mixdruckmittel L6) aus vorverdichteter Luft L2 und Aufladedruckmittel A gefördert wird. Sobald die vorverdichtete Luft L2 einen Grenzdruck pG erreicht, öffnet das Überdruckventil 26 in einem dritten Schritt St1 .3, so dass das von der ersten Verdichtungsstufe 5 vorverdichtete Druckmittel L2 anteilig in die Ansaugleitung 10 oder die Atmosphäre 100 abgeleitet wird. Der andere Teil der vorverdichteten Luft L2 gelangt weiterhin in das Zwischenvolumen 13.
Dadurch wird eine Druckbegrenzung der von der ersten Verdichtungsstufe 5 in das Zwischenvolumen 13 geförderten Luft L2 sowie eine Begrenzung der Verdichtungsleistung erreicht. Dieser Energiegewinn kann zur optimalen Abstimmung der zweiten Verdichtungsstufe 6 verwendet werden.
Im offenen Betriebsmodus BMo gelangt die Ansaugluft L1 aus der Atmosphäre 100 in einem Schritt St2.1 in die erste Verdichtungsstufe 5. In der ersten Verdichtungsstufe 5 wird die Ansaugluft L1 in einem zweiten Schritt St2.2 auf den Zwischendruck p2 vorverdichtet und in einem dritten Schritt St2.3 in das Zwischenvolumen 13 eingelassen. Aus dem Zwischenvolumen 13 gelangt das vorverdichtete Druckmittel L2 in die zweite Verdichtungsstufe 6, in der in einem vierten Schritt St2.4 eine erneute Verdichtung auf den Enddruck p3 stattfindet. In einem abschließenden Schritt St2.5 gelangt das verdichtete Druckmittel L3 in die Druckmittelkammern 3.i oder den Druckmittelvorrat 20. Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 Luftfederanlage
3.i Druckmittelkammern
4 zweistufiger Kompressor
5 erste Verdichtungsstufe
5.1 erster Ansaugraum
5.2 erster Verdichtungsraum
6 zweite Verdichtungsstufe
6.1 zweiter Ansaugraum
6.2 zweiter Verdichtungsraum
7 Motor
8 erster Kolben der ersten Verdichtungsstufe
9 zweiter Kolben der zweiten Verdichtungsstufe
10 Ansaugleitung
1 1 erstes Einlassventil
12 erstes Auslassventil
13 Zwischenvolumen
14 zweites Einlassventil
15 zweites Auslassventil
16 Auslassleitung
17 Lufttrockner
18 Düse
19 Vorratsleitung
20 Druckmittelvorrat
21 . i steuerbare Ventile
22a erstes Schaltventil
22b zweites Schaltventil
23 Speicherleitung
25 Entlüftungsleitung
26 Überdruckventil 28 Kompressordeckel
29 Kompressorgehäuse
30 Druckmessgerät
31 Ablassventil
100 Atmosphäre
200 Fahrzeug
A Aufladedruckmittel
BMo offener Betriebsmodus
BMc geschlossener Betriebsmodus
L1 Ansaugluft
L2 vorverdichtete Luft
L3 verdichtete Luft
L4 gespeicherte Luft
L5 Kammerluft
L6 Mixdruckmittel
NW Nennweite
pA Aufladedruck
p1 Luftdruck/Ansaugdruck
p2 Zwischendruck
p3 Enddruck
p4 Vorratsdruck
p6 Mixdruck
pG Grenzdruck
QE End-Volumenstrom
QM Mix-Volumenstrom
QS Speicher-Volumenstrom
St1 .1 , St1 .2, St1 .3 Schritte des Verfahrens im BMc St2.1 , St2.2, St2.3, St2.4, St2.5 Schritte des Verfahrens im BMo

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage (1 ), insbesondere für
Fahrzeuge (200), mit einem mehrstufigen Kompressor (4),
wobei von dem mehrstufigen Kompressor (4) ein mehrfach verdichtetes Druckmittel (L3) zum Befüllen eines Druckmittelvorrats (20) oder von Druckmittelkammern (3.i; i=1 ,...4) der Druckregelanlage (1 ) bereitgestellt wird (St1 .1 , St2.5), wobei dazu
- von einer ersten Verdichtungsstufe (5) ein vorverdichtetes Druckmittel (L2) bereitgestellt wird, das über eine zweite Verdichtungsstufe (6) zusätzlich verdichtet wird (St1 .2, St2.3, St2.4), und/oder
- ein bereits verdichtetes Aufladedruckmittel (A) in ein Zwischenvolumen (13) zwischen der ersten Verdichtungsstufe (5) und der zweiten Verdichtungsstufe (6) des mehrstufigen Kompressors (4) eingeleitet wird und das Aufladedruckmittel (A) von der zweiten Verdichtungsstufe (6) erneut verdichtet wird (St1 .1 ),
wobei ein Zwischendruck (p2) des in das Zwischenvolumen (13) geförderten vorverdichteten Druckmittels (L2) durch ein mit der ersten Verdichtungsstufe (5) wechselwirkendes Überdruckventil (26) begrenzt wird (St1 .3),
wobei das Überdruckventil (26) dazu öffnet sobald der Zwischendruck (p2) einen Grenzdruck (pG) überschreitet und das vorverdichtete Druckmittel (L2) dadurch anteilig aus der ersten Verdichtungsstufe (6) abgeleitet wird zum selbsttätigen Anpassen der Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe (5) durch das vorverdichtete Druckmittel (L2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorverdichtete Druckmittel (L2) bis zu einem Grenzdruck (pG) von maximal 6 bar, vorzugsweise 5 bar, in das Zwischenvolumen (13) gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Aufladedruckmittel (A) durch Öffnen eines steuerbaren Schaltventils (22a, 22b) in die Speicherleitung (23) eingelassen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrstufige Kompressor (4) sobald das Aufladedruckmittel (A) in das Zwischenvolumen (13) eingelassen wird ein Gemisch aus dem Aufladedruckmittel (A) und dem vorverdichteten Druckmittel (L2) bereitstellt.
Druckregelanlage (1 ), insbesondere für ein Fahrzeug (200), insbesondere geeignet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mindestens aufweisend:
- einen mehrstufigen Kompressor (4) mit einer ersten Verdichtungsstufe (5) zum Bereitstellen eines vorverdichten Druckmittels (L2) und einer zweiten Verdichtungsstufe (6) zum Bereitstellen eines verdichteten Druckmittels (L3), wobei die erste Verdichtungsstufe (5) und die zweite Verdichtungsstufe (6) über ein Zwischenvolumen (13) miteinander verbunden sind zum Fördern des vorverdichteten Druckmittels (L2) über das Zwischenvolumen (13) in die zweite Verdichtungsstufe (6),
- mindestens eine mit der zweiten Verdichtungsstufe (6) verbundene Druckmittelkammer (3.i; i=1 ...
4),
- einen mit der zweiten Verdichtungsstufe (6) verbundenen Druckmittelvorrat (20) zum Speichern des verdichteten Druckmittels (L3),
- eine Speicherleitung (23), die den Druckmittelvorrat (20) oder die mindestens eine Druckmittelkammer (3.i) mit dem Zwischenvolumen (13) verbindet, zum Betreiben der Druckregelanlage (1 ) mit in dem Druckmittelvorrat (20) gespeichertem Druckmittel (L4) oder zum Rückführen eines in den Druckmittelkammern (3.i) genutzten Kammerdruckmittels (L5) in den Druckmittelvorrat (20),
dadurch gekennzeichnet, dass
weiterhin ein Überdruckventil (26) vorgesehen ist, wobei das Überdruckventil (26) in einer von der ersten Verdichtungsstufe (5) abzweigenden Entlüftungsleitung (25) angeordnet ist und das Überdruckventil (26) das von der ersten Verdichtungsstufe (5) vorverdichtete Druckmittel (L2) über die Entlüftungsleitung (25) ableitet, falls ein Zwischendruck (p2) des vorverdichteten Druckmittels (L2) einen Grenzdruck (pG) überschreitet zum selbstregulierenden Anpassen einer Verdichtungsleistung der ersten Verdichtungsstufe
(5) durch das vorverdichtete Druckmittel (L2).
6. Druckregelanlage (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil ein Differenzdruckventil (26), vorzugsweise ein Kugelrückschlagventil (26), ist.
7. Druckregelanlage (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzdruck (pG) des Überdruckventils (26) variabel einstellbar ist.
8. Druckregelanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speicherleitung (23) ein steuerbares erstes Schaltventil (22a) vorgesehen ist zum Freigeben des gespeicherten Druckmittels (L4) als Aufladedruckmittel (A) in die Speicherleitung (23) und weiterhin ein steuerbares zweites Schaltventil (22b) vorgesehen ist zum Freigeben des Kammerdruckmittels (L5) als Aufladedruckmittel (A) in die Speicherleitung (23), wobei das jeweils freigegebene Aufladedruckmittel (A) aus der Speicherleitung (23) in das Zwischenvolumen (13) gelangt.
9. Druckregelanlage (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nennweite (NW) der Schaltventile (22a, 22b) zwischen 1 mm und 4mm beträgt zum Erhöhen eines Speicher-Volumenstroms (QS) in das erste Zwischenvolumen (13) und eines End-Volumenstroms (QE) aus der zweiten Verdichtungsstufe (6).
10. Druckregelanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (25) zwischen einem ersten Auslassventil (12) und einem ersten Verdichtungsraum (5.2) der ersten Verdich- tungsstufe (5) abzweigt.
1 1 . Druckregelanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil (26) sowie die Entlüftungsleitung (25) in einem Kompressorgehäuse (29), beispielsweise einem Kompressordeckel (28), des mehrstufigen Kompressors (4) integriert sind.
12. Druckregelanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelanlage (1 ) eine Luftfederanlage (1 ) in einem Fahrzeug (200), insbesondere einem Personenkraftwagen (200), ist.
13. Fahrzeug (200), insbesondere Personenkraftwagen (200), mit einer Druckregelanlage (1 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 12 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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