EP4416021A1 - Verfahren zum betreiben eines pneumatischen systems, pneumatisches system, fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines pneumatischen systems, pneumatisches system, fahrzeug

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Publication number
EP4416021A1
EP4416021A1 EP22802008.7A EP22802008A EP4416021A1 EP 4416021 A1 EP4416021 A1 EP 4416021A1 EP 22802008 A EP22802008 A EP 22802008A EP 4416021 A1 EP4416021 A1 EP 4416021A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
compressor
compressed air
cleaning device
sensor cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22802008.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Janik RICKE
Julian van Thiel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Global GmbH
Original Assignee
ZF CV Systems Global GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF CV Systems Global GmbH filed Critical ZF CV Systems Global GmbH
Publication of EP4416021A1 publication Critical patent/EP4416021A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/54—Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a pneumatic system according to the preamble of claim 1 .
  • the invention further relates to a pneumatic system for a vehicle, and a vehicle.
  • Pneumatic systems for vehicles with a compressor for generating compressed air are commonly known.
  • approaches are known in which the compressor is driven in a non-driven operating mode of the vehicle in order to use available energy to generate compressed air.
  • DE 10 2013 001 720 B4 describes a system for recovering braking energy, in which compressed air can also be generated by means of an electric air charging system. As such, a cutoff air pressure threshold may be increased under certain circumstances.
  • the object of which is to specify a pneumatic system and a method for operating a pneumatic system which is improved with regard to at least one of the problems mentioned above.
  • the kinetic energy present in the vehicle should be used better.
  • the object is achieved by the invention in a first aspect with a method according to claim 1.
  • the invention is based on a method for operating a pneumatic system for a vehicle, the pneumatic system having a compressor for providing compressed air and at least one sensor cleaning device, and the sensor cleaning device is designed to accept the compressed air and, when activated, as a compressed air flow for at least one providing a cleaning nozzle, the method comprising the steps of: operating the vehicle in a non-powered operating mode in which the vehicle is in motion and is not significantly propelled by a prime mover; Switching on the compressor.
  • “Not significantly driven” means in particular that no driving engine torque is provided by the drive.
  • the step is provided in the method: activating the at least one sensor cleaning device.
  • the invention is based on the knowledge that the use of existing, in particular kinetic, energy of a vehicle in different forms of energy is fundamentally advantageous.
  • the invention has recognized that by means of a pneumatic system, the energy present in a drive-free operating mode can also be used in pneumatic form, ie can be converted into pneumatic energy.
  • the invention includes the finding that the use of additional pneumatic consumers, which can also be operated sensibly at the moment when the kinetic energy is available, advantageously expands the possibilities for using the existing kinetic energy.
  • a sensor cleaning device is one of such a further pneumatic consumer.
  • a compressed air reservoir is not necessarily required for the meaningful use of a sensor cleaning device within the scope of the use of existing kinetic energy. Rather, in a drive-free operating mode, when the activation condition is met, the sensor cleaning device can be activated in order to use the kinetic energy present in the vehicle, which is converted into pneumatic energy by switching on the compressor, directly and in particular without additional requirements for further intermediate storage.
  • the available kinetic energy of the vehicle is advantageously converted into compressed air and used to clean at least one sensor surface. This advantageously achieves a cleaning and/or drying effect, as a result of which the function of the sensors can be ensured and the safety and/or driving comfort of the vehicle can be increased.
  • the predetermined pressure conditions preferably relate to a pneumatic system of the vehicle, particularly preferably a pressure accumulator that is installed in the vehicle.
  • the compressor switch-on condition is preferably met when an accumulator pressure is not greater than an upper switch-off pressure, which is preferably a technically dictated maximum filling limit of the compressed air accumulator.
  • the compressor is switched on when the compressor switch-on condition is met.
  • the development has recognized that too high a pressure, in particular accumulator pressure, is disadvantageous for the condition of the pneumatic system, in particular a pressure accumulator.
  • the upper switch-off pressure represents in particular a limit value which, from a technical point of view, should not be exceeded, in particular to avoid any damage to the compressed air reservoir and/or the pneumatic system.
  • the activation condition is preferably met when an accumulator pressure in a compressed air accumulator pneumatically connected to the compressor is greater than an activation pressure.
  • the sensor cleaning device is activated when the activation condition is full.
  • both the vehicle in order to meet the activation condition, both the vehicle must be in a non-driven operating mode and the accumulator pressure must be greater than an activation pressure.
  • This development advantageously avoids situations in which, despite a low accumulator pressure, the kinetic energy present in the drive-free operating mode is made available for the sensor cleaning device. Rather, in such a case, this existing kinetic energy is used to fill up the compressed air reservoir.
  • the activation pressure is advantageously in a range from 9.5 bar to 13.5 bar, preferably in a range from 10.5 bar to 12.5 bar, and the activation pressure is particularly preferably 11.5 bar.
  • the activation pressure is a lower cut-off pressure that is lower than the upper cut-off pressure.
  • the lower cut-off pressure is a pressure limit value which is a defined amount below the upper cut-off pressure, and in particular represents a cut-off pressure for the compressor under normal conditions, i.e. when the existing kinetic energy is not used.
  • the compressed air reservoir is always filled up to the lower cut-off pressure.
  • the range between the lower and the upper cut-off pressure thus represents an additional pneumatic buffer capacity that can be used for pneumatic conversion of the kinetic energy present in the non-driven operating mode, and can be made available particularly advantageously for the sensor cleaning device in the form of compressed air.
  • the upper switch-off pressure in a range from 11.5 bar to 15.5 bar, preferably in a range from 12.5 bar to 14.5 bar, the upper switch-off pressure is particularly preferably 13.5 bar.
  • the lower cut-off pressure is advantageously in a range from 10.5 bar to 14.5 bar, preferably in a range from 11.5 bar to 13.5 bar, and the lower cut-off pressure is particularly preferably 12.5 bar.
  • the activation pressure is a dynamically determined activation pressure, preferably determinable based on a predicted overrun duration of the non-driven operating mode.
  • operating data of the vehicle and/or a navigation device can be used to predict how long the vehicle is estimated to be in a non-driven operating mode, in particular overrun mode. If, for example, there is a longer distance downhill ahead, the activation pressure can be chosen correspondingly low, since a longer phase of available kinetic energy can be assumed. In such a case, it can therefore be assumed that sufficient compressed air can be generated to supply the sensor cleaning device on the one hand, but also to supply other pneumatic consumers on the other hand, preferably to fill up a compressed air reservoir.
  • the drive-free operating mode is an overrun mode in which the drive is driven by a driving movement of the vehicle, or the drive-free operating mode is a deceleration mode in which the vehicle is decelerated via a deceleration request. If the non-driven mode of operation is a deceleration mode, the method according to the concept of the invention has the advantage that by the conversion of kinetic energy into pneumatic energy produces a braking effect.
  • a drive-free operating mode no drive torque is transmitted to the vehicle by the drive, but the driving movement is generated by the inertia of the vehicle and/or the gravitational force acting on the vehicle while driving downhill.
  • no drive torque is requested in the drive-free operating mode.
  • the kinetic energy that is available in this way can advantageously be used according to the concept of the invention by switching on the compressor and/or activating the sensor cleaning device.
  • overrun mode in particular, there is a frictional connection between the vehicle, in particular its wheels, and the drive, ie the vehicle rolls with the gear engaged.
  • Overrun mode can be advantageously determined by the electronic control unit using operating data of the vehicle, preferably by determining a state in which no drive torque is requested but a gear is engaged.
  • Switching on the compressor preferably includes engaging the compressor by means of a clutch device, particularly preferably to a drive or to another component driven by a vehicle movement.
  • switching on the compressor can include electronic activation of an electrically or electronically driven compressor.
  • the activation of the at least one sensor cleaning device opens a valve, preferably a solenoid valve, which includes at least one sensor cleaning device.
  • a valve preferably a solenoid valve
  • compressed air can advantageously be applied to at least one sensor surface assigned to the sensor cleaning device for the purpose of cleaning.
  • the compressor is operated in a throttled compressor mode.
  • the throttled compressor operation is such that a current compressed air delivery quantity of the compressor providing compressed air is approximately equal to a current compressed air consumption quantity of the at least one sensor cleaning device.
  • the throttled compressor operation can be implemented in different ways. In the case of an electrically driven compressor, this can take place in particular by regulating the electric motor driving the compressor.
  • throttled compressor operation characterizes a compressor with an adjustable delivery rate.
  • throttled compressor operation can be implemented via a gear or appropriate pneumatic actuating means such as throttle valves.
  • the invention achieves the object in a second aspect of a pneumatic system for a vehicle, having a compressor designed to provide compressed air, at least one sensor cleaning device designed to accept the compressed air and, when activated, as a compressed air flow for at least one cleaning nozzle provide, and an electronic control unit, designed to control the compressor and/or the sensor cleaning system, wherein the vehicle can be operated in a drive-free operating mode in which the vehicle is in motion and is not significantly driven by a drive of the vehicle, and the electronic Control unit is designed to switch on the compressor in the non-driven operating mode.
  • the electronic control unit is designed to activate the at least one sensor cleaning device in the drive-free operating mode.
  • the electronic control unit is designed to switch on the compressor and/or activate the at least one sensor cleaning device within the framework of predetermined pressure conditions.
  • the at least one sensor cleaning device has a valve, preferably a switching valve, particularly preferably a solenoid valve, which can be switched, preferably opened, to activate the sensor cleaning device.
  • the valve is designed to direct the compressed air as a continuous flow of compressed air to the cleaning nozzle, preferably past a pulse valve of the sensor cleaning device, with the activation of the sensor cleaning device comprising opening the valve.
  • the invention achieves the object in a third aspect of a vehicle, preferably a commercial vehicle or passenger car, having a pneumatic system according to the second aspect of the invention and/or an electronic control unit designed to carry out a method according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of a vehicle according to the concept of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic diagram with a profile of a storage pressure and the operating state of a compressor and a sensor cleaning device as a function of time T for a vehicle not shown in detail according to the concept of FIG
  • FIG. 1 shows a vehicle 1000 in the form of a commercial vehicle 1002 with a pneumatic system 800 according to the concept of the invention. Nevertheless, within the scope of the invention, the vehicle 1000 can be designed differently, for example as a passenger car 1004.
  • the vehicle 1000 has a drive 1050 with a combustion engine 1060 and is therefore a combustion vehicle 1006.
  • the drive 1050 is designed to generate a rotational movement R and to generate the driving movement FB via a drive shaft 1052 to wheels 512, in this case two wheels 512 of a rear axle 534 of the vehicle 1000, to transmit this.
  • the drive 1050 further includes a transmission 1056 for selectively adjusting a gear ratio of the rotational motion R, and an input clutch 1054 for selectively disconnecting transmission of the rotational motion R i .
  • the pneumatic system 800 has a compressor 602 for generating and providing compressed air DL.
  • the compressor 602 is embodied as a mechanically driven compressor 606 and can be selectively coupled to the drive 1050 , in the present case via the drive shaft 1052 , by means of a coupling device 612 .
  • the pneumatic system 800 also has a compressed air reservoir 604, which is designed to receive and store the compressed air DL.
  • the compressed air reservoir 604 is pneumatically connected to the compressor 602 via a multi-circuit protection valve 1082 . Nevertheless, other embodiments are possible within the scope of the invention, in which the pneumatic system 800 of a vehicle 1000 does not have a compressed air reservoir 604 .
  • the vehicle 1000 has a sensor cleaning system 200 with a sensor cleaning device 100.
  • the sensor cleaning device 100 is pneumatically connected or connectable to the compressor 602 via the multi-circuit protection valve 1082.
  • the sensor cleaning device 100 is embodied as a central sensor cleaning module 400 for supplying cleaning nozzles 320 with compressed air DL and optionally further cleaning media such as cleaning liquid.
  • Two cleaning nozzles 320 are shown here as an example; in other embodiments, the sensor cleaning system 200 can have a plurality of sensor cleaning devices 100 .
  • Vehicle 1000 has an electronic control unit 700 that is designed to control compressor 602 and/or sensor cleaning system 200.
  • Vehicle 1000 is driven by drive 1050 in a driven operating mode BM.
  • the drive 1050 here the internal combustion engine 1060, generates a drive torque AM and transmits this to the wheels 512 by means of the drive shaft 1052 in order to generate the driving movement FB.
  • a drive-free operating mode BF of vehicle 1000 vehicle 1000 is in motion, but is not significantly driven by drive 1050 .
  • travel movement FB is thus caused in particular by a mass inertia of vehicle 1000 and/or—if vehicle 1000 is moving downhill—by the earth's gravitational pull.
  • Vehicle 1000 has a kinetic energy K in this state.
  • the drive-free operating mode BF is an overrun mode BS, in which the drive clutch 1054 is in the closed state.
  • there is in particular no acceleration request AB which means in particular no drive torque AM is requested from internal combustion engine 1060 and/or from drive 1050.
  • a deceleration mode BV can be present, in which the vehicle 1000 is decelerated via a deceleration request AV.
  • the deceleration request AV can be made in particular to a braking system that is not shown here.
  • Electronic control unit 700 is designed to switch on compressor 602 and/or to activate sensor cleaning device 100 within the framework of predetermined pressure conditions DB.
  • the vehicle 1000 is designed by means of the electronic control unit 700 to switch on the compressor 602 for generating compressed air DL in the drive-free operating mode BF by switching the clutch device 612 into a closed state 612A when a compressor Switch-on condition BEV is met.
  • the compressor switch-on condition BEV is preferably met, as is the case here, if a storage pressure PS in compressed air storage 604 is less than or equal to an upper cut-off pressure PAO, which is a technically conditioned maximum filling limit PMAX of compressed air storage 604.
  • PAO an upper cut-off pressure
  • PMAX a technically conditioned maximum filling limit PMAX of compressed air storage 604.
  • the compressor 602 is switched off by switching the clutch device 612 into an open state 612B when the accumulator pressure PS has reached a critical maximum value in the form of the upper cut-off pressure PAO.
  • energy present during a drive-free operating mode BF can advantageously be used to provide compressed air DL to supply the at least one sensor cleaning device 100 and/or
  • Vehicle 1000 is further configured by means of electronic control unit 700 to activate sensor cleaning device 100 as a function of an activation condition BEA, specifically preferably when compressor switch-on condition BEV is also met.
  • the electronic control unit 700 is particularly preferably designed to activate the sensor cleaning device 100 when the activation condition BEA is met and to deactivate the sensor cleaning device 100 when the activation condition BEA is not met.
  • the at least one sensor cleaning device 100 When the at least one sensor cleaning device 100 is activated, in particular a switching valve 270 of the sensor cleaning device 100 is opened, compressed air DL provided is provided to the cleaning nozzle 320 for the purpose of cleaning a sensor surface 300 .
  • the sensor cleaning device 100 has a valve 328, preferably a switching valve 270, particularly preferably a solenoid valve 272 as shown here.
  • the cleaning nozzle 320 is arranged and designed to conduct the compressed air DL provided as a compressed air flow DLS onto the sensor surface 300 for the purpose of cleaning.
  • the compressed air flow DLS can be approximately constant or have a different shape or profile, for example in the form of pulses.
  • the solenoid valve 272 can be designed as a 2/2-way valve or as another valve, for example a 3/2-way valve. be formed.
  • the pneumatic system 800 is advantageously designed in such a way that a current compressed air delivery quantity MPD of the compressor 602 providing the compressed air DL corresponds to a current compressed air consumption quantity MPV of the sensor cleaning device 100 .
  • the instantaneous compressed air delivery rate MPD and the instantaneous compressed air consumption rate MPV can be mass or volume information, or mass or volume information per time.
  • the compressor 602 is preferably designed to be operated in a throttled compressor mode VD.
  • the instantaneous compressed air delivery rate MPD can be set, preferably to an instantaneously required amount, particularly preferably to the instantaneous compressed air consumption rate MPV.
  • the compressor 602 can preferably be designed to be electrically controllable or adjustable by means of a gear or a similar control device. Signal-carrying and/or electrical lines are shown in dotted lines in the figures, while lines carrying compressed air are shown in dashed lines.
  • FIG. 2 shows a further preferred embodiment of a vehicle 1000 in the form of an electric vehicle 1008.
  • the vehicle 1000 can be designed as a passenger car 1002 or as a commercial vehicle 1004 or as another vehicle 1000.
  • the vehicle 1000 shown here has a drive 1050 with a number of electric motors 1070 .
  • an electric motor 1070 is positioned on each wheel 512 .
  • Each electric motor is designed to transmit a drive torque AM to the wheel 512 assigned to it.
  • a central electric motor 1070 can be provided, which transmits a drive torque AM to one or more wheels 512, for example via a drive shaft 1052—as shown in FIG. 1—to generate a driving movement FB.
  • the vehicle 1000 has a traction battery 1072 which is live with the electric motors 1070 in order Supply of electrical energy is connected.
  • the traction battery 1072 is also connected to an onboard power supply battery 1080 via an inverter 1074 and a voltage converter 1078 .
  • the voltage converter 1078 is in the form of a high/low-voltage DC converter which can convert a high DC voltage, for example 400 V, into a low DC voltage, for example 12 V or 24 V or 48 V. Electrical energy with a relatively low DC voltage, for example 12 V or 24 V or 48 V, is stored in the vehicle electrical system battery 1080 .
  • Vehicle 1000 also has a pneumatic system 800 which includes a compressor 602 in the form of an electric compressor 608 .
  • Electric compressor 608 is supplied with electrical energy by vehicle electrical system battery 1080 .
  • the pneumatic system 800 also includes a multi-circuit protection valve 1082, via which the at least one sensor cleaning device 100 is pneumatically connected, analogously to the embodiment shown in FIG.
  • the sensor cleaning device 100 is shown in a highly simplified manner for the sake of clarity. For further details, such as switching valves and cleaning nozzles, reference is made to FIG.
  • the vehicle 1000 may include a fuel cell 1076 for generating electrical energy, as shown here in phantom.
  • the pneumatic system 800 can have a compressed air reservoir 604 for storing compressed air DL.
  • vehicle 1000 can be operated in a driven operating mode BM and a non-driven operating mode BF.
  • Vehicle 1000 is driven by drive 1050 in a driven operating mode BM.
  • the drive 1050 here the electric motors 1070, generates a drive torque AM and transmits this by means of the wheels 512 to generate the driving movement FB.
  • a drive-free operating mode BF of vehicle 1000 vehicle 1000 is in motion but is not being driven by drive 1050 .
  • Vehicle 1000 has a kinetic energy K in this state.
  • non-driven operating mode BF travel movement FB is thus caused in particular by a mass inertia of vehicle 1000 and/or—if vehicle 1000 is moving downhill—by the earth's gravitational pull.
  • the drive-free operating mode BF is an overrun mode BS.
  • there is in particular no acceleration request AB which means in particular no drive torque AM is requested from internal combustion engine 1060 and/or from drive 1050.
  • a deceleration mode BV can be present, in which the vehicle 1000 is decelerated via a deceleration request AV.
  • the deceleration request AV can be made in particular to a braking system (not shown here) and/or to the electric motors 1070 . If the deceleration request AV is made of the electric motors 1070, these can be operated as electric generators by means of appropriate control and generate electric energy while generating a braking effect and make it available to the traction battery 1072.
  • the electrically driven compressor 608 is not mechanically but electrically coupled to the drive 1050 .
  • electrical energy E can be provided via the electric motors 1070 operated as electrical generators, preferably to the traction battery 1072.
  • the energy available in the drive-free operating mode BF is thus not made available directly as a rotational movement R, but in electrical form to the electrically driven compressor 608 for generating compressed air DL. In particular, this can take place independently of an energy store, such as the traction battery 1072 or the vehicle electrical system battery 1080 .
  • the electrical energy that is available in the drive-free operating mode BF may be temporarily stored in the traction battery 1072 and/or the vehicle electrical system battery 1080 .
  • the test is preferably fen the predetermined pressure conditions DB, in particular the compressor switch-on condition BEV and/or the activation condition BEA, and the control of the compressor 602, by means of the electronic control unit 700.
  • a throttled compressor operation VD can advantageously be implemented with relatively little effort , In particular via a corresponding control.
  • Vehicle 1000 is further configured by means of electronic control unit 700 to activate sensor cleaning device 100 as a function of an activation condition BEA, specifically preferably when compressor switch-on condition BEV is also met.
  • the electronic control unit 700 is particularly preferably designed to activate the sensor cleaning device 100 when the activation condition BEA is met and to deactivate the sensor cleaning device 100 when the activation condition BEA is not met.
  • Fig. 3 shows a schematic diagram with a profile of an accumulator pressure PS and the operating state of a compressor 602 and a sensor cleaning device 100 as a function of time T for a vehicle 1000, not shown in detail.
  • the accumulator pressure PS is above the activation pressure PA , approx. at 11.8 bar.
  • vehicle 1000 is in the driven operating mode BM.
  • the activation pressure PA can be a dynamically determined activation pressure PAD, which is preferably variably determined as a function of a predicted overrun duration DS of the non-driven operating mode BF.
  • the vehicle changes from the driven operating mode BM to the non-driven operating mode BF.
  • the compressor switch-on condition BEV is met because the vehicle 1000 is in the drive-free operating mode BF and the accumulator pressure PS is below an upper switch-off pressure PAO. Consequently, compressor 602 is turned on, as illustrated here with the binary signal going to a 1 value.
  • the activity BEA is also met, since the vehicle 1000 is in the non-driven operating mode BF and the accumulator pressure PS is above the activation pressure PA. Consequently, the sensor cleaning device 100 is activated in order to apply the compressed air DL generated by the compressor 602 to at least one sensor surface 300 .
  • the activation of the sensor cleaning device 100 is also illustrated with a binary signal that switches to the value 1.
  • the accumulator pressure PS has reached the upper switch-off pressure PAO of approximately 13.5 bar.
  • the compressor switch-on condition BEV is no longer met and consequently the compressor 602 is switched off.
  • the sensor cleaning device 100 remains activated since the activation condition BEA is still met.
  • the accumulator pressure PS has reached the lower switch-off pressure PAU of approximately 12.5 bar, as a result of which the compressor switch-on condition BEV is met again and the compressor 602 is switched on.
  • the activation condition BEA is still met and the sensor cleaning device 100 consequently remains activated.
  • vehicle 1000 changes back to non-driven operating mode BF, with compressor switch-on condition BEV and activation condition BEA being met.
  • compressor switch-on condition BEV and activation condition BEA being met.
  • a current compressed air delivery rate MPD is provided by the compressor 602, which approximately corresponds to a compressed air quantity MPV currently required by the sensor cleaning device 100. Consequently, the accumulator pressure PS remains approximately constant.
  • the compressed air delivery rate MPD is set in such a way that it is less than the currently required air volume MPV. Consequently, the accumulator pressure PS decreases.
  • the compressed air delivery rate MPD is set in such a way that it is higher than the currently required compressed air rate MPV, as a result of which the accumulator pressure PS increases. This should make it clear that a storage pressure can be set as desired or preferably kept constant by means of a throttled compressor operation VD without having to switch the compressor 602 on or off frequently.
  • the activation pressure PA represents a minimum threshold below which the sensor cleaning device 100 is not activated within the scope of the method according to the concept of the invention, in order not to allow the accumulator pressure PS to drop too much. Nevertheless, an activation of the sensor cleaning device 100 is of course possible—independently of the method according to the concept of the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems (800) für ein Fahrzeug (1000), wobei - das pneumatische System (800) einen Verdichter (602) zum Bereitstellen einer Druckluft (DL) und mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100) aufweist, und - die Sensorreinigungsvorrichtung (100) ausgebildet ist, die Druckluft (DL) anzunehmen und bei einem Aktivieren als Druckluftströmung (DLS) für mindestens eine Reinigungsdüse (320) bereitzustellen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: - Betreiben des Fahrzeugs (1000) in einem antriebsfreien Betriebsmodus (BF), in dem das Fahrzeug (1000) in Bewegung ist und von einem Antrieb (1050) nicht maßgeblich angetrieben wird, - Einschalten des Verdichters (602). Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren der Schritt vorgesehen: - Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung (100).

Description

Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems, Pneumatisches System, Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft weiter ein pneumatisches System für ein Fahrzeug, und ein Fahrzeug.
Pneumatische Systeme für Fahrzeuge mit einem Verdichter zum Erzeugen von Druckluft sind gemeinhin bekannt. Insbesondere sind Ansätze bekannt, bei denen in einem nicht angetriebenen Betriebsmodus des Fahrzeugs der Verdichter angetrieben wird zur Nutzung vorhandener Energie zum Erzeugen von Druckluft.
Die DE 10 2010 018 949 A1 beschreibt generell vorteilhaft bereits ein pneumatisches System, bei dem in Schubbetriebsphasen der Betrieb des Kompressors durch Rückgewinnung kinetischer Energie des Fahrzeugs ohne Einsatz von Kraftstoff unterstützt werden kann.
In der DE 10 2013 001 720 B4 wird ein System zur Rückgewinnung von Bremsenergie beschrieben, bei dem auch mittels eines elektrischen Luftladesystems Druckluft erzeugt werden kann. Dabei kann ein Abschaltluftdruckschwellenwert unter bestimmten Umständen erhöht werden.
Trotz dieser generell vorteilhaften Ansätze sind Systeme und Verfahren zur besseren Nutzung und/oder Rückgewinnung vorhandener, insbesondere kinetischer, Energie des Fahrzeugs weiter verbesserungswürdig. Insbesondere ist es wünschenswert, das Potenzial von vorhandener Energie des Fahrzeugs durch Umwandlung in pneumatische Energie besser auszuschöpfen.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein pneumatisches System und ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems anzugeben, das hinsichtlich mindestens eines der oben genannten Probleme verbessert ist. Insbesondere soll im Fahrzeug vorhandene, kinetische Energie besser genutzt werden.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung in einem ersten Aspekt mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems für ein Fahrzeug, wobei das pneumatische System einen Verdichter zum Bereitstellen einer Druckluft und mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung aufweist, und die Sensorreinigungsvorrichtung ausgebildet ist, die Druckluft anzunehmen und bei einem Aktivieren als Druckluftströmung für mindestens eine Reinigungsdüse bereitzustellen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Betreiben des Fahrzeugs in einem antriebsfreien Betriebsmodus, in dem das Fahrzeug in Bewegung ist und von einem Antrieb nicht maßgeblich angetrieben wird; Einschalten des Verdichters. „Nicht maßgeblich angetrieben“ bedeutet insbesondere, dass kein antreibendes Motormoment vom Antrieb bereitgestellt wird.
Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren der Schritt vorgesehen: Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Nutzung vorhandener, insbesondere kinetischer, Energie eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Energieformen grundsätzlich vorteilhaft ist. Die Erfindung hat dabei erkannt, dass mittels eines pneumatischen Systems die in einem antriebsfreien Betriebsmodus vorhandene Energie eben auch in pneumatischer Form genutzt werden kann, das heißt in pneumatische Energie umgewandelt werden kann. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass durch die Nutzung weiterer pneumatischer Verbraucher, die insbesondere momentan auch dann sinnvoll betrieben werden können, wenn die kinetische Energie zur Verfügung steht, die Möglichkeiten zur Nutzung der vorhandenen kinetischen Energie vorteilhaft erweitert wird. Dabei hat die Erfindung erkannt, dass eine Sensorreinigungsvorrichtung zu einem solchen weiteren pneumatischen Verbraucher zählt.
Insbesondere wird zur sinnvollen Nutzung einer Sensorreinigungsvorrichtung, im Rahmen der Nutzung vorhandener kinetischer Energie, nicht zwingenderweise ein Druckluftspeicher benötigt. Vielmehr kann in einem antriebsfreien Betriebsmodus, wenn die Aktivierungsbedingung erfüllt ist, die Sensorreinigungsvorrichtung aktiviert werden, um die im Fahrzeug vorhandene kinetische Energie, die durch Einschalten des Verdichters in pneumatische Energie umgewandelt wird, direkt und insbesondere ohne zusätzliche Anforderungen an eine weitere Zwischenspeicherung zu nutzen.
Durch ein Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung im antriebsfreien Betriebsmodus wird vorteilhaft zur Verfügung stehende kinetische Energie des Fahrzeugs in Druckluft umgewandelt und zu einem Reinigen von mindestens einer Sensoroberfläche genutzt. Hierdurch wird vorteilhaft eine Reinigung- und/oder Trocknungswirkung erzielt, wodurch die Funktion der Sensoren sichergestellt und die Sicherheit und/oder der Fahrkomfort des Fahrzeugs erhöht werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Einschalten des Verdichters und/oder das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung im Rahmen vorbestimmter Druckbedingun- gen erfolgt. Bevorzugt wird im antriebsfreien Betriebsmodus geprüft, ob die vorbestimmten Druckbedingungen erfüllt sind.
Indem das Einschalten des Verdichters und/oder das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung im Rahmen vorbestimmter Druckbedingungen erfolgt, kann sichergestellt werden, dass die vorteilhafte Nutzung der kinetischen Energie zu Bedingungen erfolgt, die nicht nachteilig für das Fahrzeug sind. Bevorzugt betreffen die vorbestimmten Druckbedingungen ein pneumatisches System des Fahrzeugs, besonders bevorzugt einen Druckspeicher, der in dem Fahrzeug verbaut ist. Die Weiterbildung hat erkannt, dass ein Einschalten des Verdichters zu einem Erhöhen des Drucks, insbesondere des Speicherdrucks, führt, und ein Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung zu einem Abfallen des Drucks, insbesondere des Speicherdrucks.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorbestimmten Druckbedingungen eine Verdichter-Einschaltbedingung umfassen. Bevorzugt ist die Verdichter- Einschaltbedingung dann erfüllt, wenn ein Speicherdruck nicht größer als ein oberer Abschaltdruck ist, der bevorzugt eine technisch bedingte maximale Füllgrenze des Druckluftspeichers ist. Insbesondere wird der Verdichter eingeschaltet, wenn die Verdichter-Einschaltbedingung erfüllt ist. Die Weiterbildung hat erkannt, dass ein zu hoher Druck, insbesondere Speicherdruck, nachteilig ist für den Zustand des pneumatischen Systems, insbesondere eines Druckspeichers. Der obere Abschaltdruck stellt insbesondere einen Grenzwert dar, dessen Überschreitung aus technischer Sicht, insbesondere zur Vermeidung etwaiger Schäden am Druckluftspeicher und/oder dem pneumatischen System, zu vermeiden ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorbestimmten Druckbedingungen eine Aktivierungsbedingung umfassen. Bevorzugt ist die Aktivierungsbedingung erfüllt, wenn ein Speicherdruck in einem mit dem Verdichter pneumatisch verbundenen Druckluftspeicher größer als ein Aktivierungsdruck ist. Insbesondere wird die Sensorreinigungsvorrichtung aktiviert, wenn die Aktivierungsbedingung er- füllt ist. Die Weiterbildung hat erkannt, dass ein zu niedriger Druck, insbesondere Speicherdruck, nachteilig für die Verfügbarkeit von Druckluft im Fahrzeug ist.
Dies bedeutet insbesondere, dass in dieser Weiterbildung zur Erfüllung der Aktivierungsbedingung sowohl das Fahrzeug in einem antriebsfreien Betriebsmodus, als auch der Speicherdruck größer als ein Aktivierungsdruck sein muss. Mittels dieser Weiterbildung werden vorteilhaft Situationen vermieden, bei denen trotz eines niedrigen Speicherdrucks die im antriebsfreien Betriebsmodus vorhandene kinetische Energie für die Sensorreinigungsvorrichtung bereitgestellt wird. Vielmehr wird in einem solchen Fall diese vorhandene kinetische Energie zum Auffüllen des Druckluftspeichers verwendet. Vorteilhaft liegt der Aktivierungsdruck in einem Bereich von 9,5 bar bis 13,5 bar, bevorzugt in einem Bereich von 10,5 bar bis 12,5 bar, besonders bevorzugt beträgt der Aktivierungsdruck 11 ,5 bar.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Aktivierungsdruck ein unterer Abschaltdruck ist, der geringer ist als der obere Abschaltdruck. Der untere Abschaltdruck ist im Vergleich zum oberen Abschaltdruck ein Druckgrenzwert, der um einen definierten Betrag unterhalb des oberen Abschaltdrucks liegt, und insbesondere für den Verdichter einen Abschaltdruck unter Normalbedingungen, das heißt wenn keine Nutzung der vorhandenen kinetischen Energie stattfindet, darstellt. Im Normalbetrieb ist somit, zumindest im Sollzustand, der Druckluftspeicher stets bis zum unteren Abschaltdruck gefüllt. Der Bereich zwischen dem unteren und dem oberen Abschaltdruck stellt somit eine zusätzliche pneumatische Puffer-Kapazität dar, die für eine pneumatische Umwandlung der im antriebsfreien Betriebsmodus vorhandenen kinetischen Energie genutzt werden kann, und besonders vorteilhaft für die Sensorreinigungsvorrichtung in Form von Druckluft bereitgestellt werden kann. Durch einen Druckluftspeicher und das Betreiben des pneumatischen Systems innerhalb vorbestimmter Druckbedingungen mit einem oberen und unteren Abschaltdruck, kann somit die zeitliche Flexibilität bei der Nutzung der im antriebsfreien Betriebsmodus vorhandenen kinetischen Energie durch die Sensorreinigungsvorrichtung vorteilhaft erhöht werden. Vorteilhaft liegt der obere Abschalt- druck in einem Bereich von 11 ,5 bar bis 15,5 bar, bevorzugt in einem Bereich von 12,5 bar bis 14,5 bar, besonders bevorzugt beträgt der obere Abschaltdruck 13,5 bar. Vorteilhaft liegt der untere Abschaltdruck in einem Bereich von 10,5 bar bis 14,5 bar, bevorzugt in einem Bereich von 11 ,5 bar bis 13,5 bar, besonders bevorzugt beträgt der untere Abschaltdruck 12,5 bar.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verdichter-Einschaltbedingung erfüllt ist, das heißt der Verdichter eingeschaltet wird, wenn ein fallender Speicherdruck den unteren Abschaltdruck erreicht hat. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verdichter-Einschaltbedingung nicht mehr erfüllt ist, das heißt der Verdichter abgeschaltet wird, wenn ein steigender Speicherdruck den oberen Abschaltdruck erreicht hat.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Aktivierungsdruck ein dynamisch bestimmter Aktivierungsdruck ist, bevorzugt bestimmbar anhand einer prognostizierten Schubdauer des antriebsfreien Betriebsmodus. Mittels Betriebsdaten des Fahrzeugs und/oder eines Navigationsgerät kann in einer solchen Weiterbildung prognostiziert werden, wie lange sich das Fahrzeug schätzungsweise in einem antriebsfreien Betriebsmodus, insbesondere Schubbetrieb, befinden wird. Liegt beispielsweise eine längere Strecke hangabwärts voraus, kann der Aktivierungsdruck entsprechend niedrig gewählt werden, da von einer längeren Phase verfügbarer kinetische Energie ausgegangen werden kann. Daher ist in einem solchen Fall davon auszugehen, dass ausreichend Druckluft erzeugt werden kann, um zum einen die Sensorreinigungsvorrichtung zu versorgen, zum anderen jedoch auch weitere pneumatische Verbraucher zu versorgen, bevorzugt einen Druckluftspeicher aufzufüllen.
Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass der antriebsfreie Betriebsmodus ein Schubbetrieb ist, in dem der Antrieb durch eine Fahrbewegung des Fahrzeugs angetrieben wird, oder der antriebsfreie Betriebsmodus ein Verzögerungsbetrieb ist, in dem das Fahrzeug über eine Verzögerungsanforderung verzögert wird. Wenn der antriebsfreie Betriebsmodus ein Verzögerungsbetrieb ist, hat das Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung den Vorteil, dass durch die Umwandlung der kinetischen in pneumatische Energie eine bremsende Wirkung erzeugt wird.
In einem antriebsfreien Betriebsmodus wird kein Antriebsmoment durch den Antrieb auf das Fahrzeug übertragen, sondern die Fahrbewegung wird durch die Trägheit des Fahrzeugs und/oder die während einer Fahrt hangabwärts auf das Fahrzeug wirkende Schwerkraft erzeugt. In bevorzugten Weiterbildungen wird im antriebsfreien Betriebsmodus kein Antriebsmoment angefordert. Die auf diese Weise zur Verfügung stehende kinetische Energie kann vorteilhaft gemäß dem Konzept der Erfindung durch ein Einschalten des Verdichters und/oder ein Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung genutzt werden. In einem Schubbetrieb ist insbesondere der Kraftschluss zwischen dem Fahrzeug, insbesondere dessen Rädern, und dem Antrieb vorhanden, das heißt das Fahrzeug rollt mit eingelegtem Gang. Ein Schubbetrieb kann durch die elektronische Steuereinheit vorteilhaft über Betriebsdaten des Fahrzeugs bestimmt werden, bevorzugt durch Bestimmen eines Zustands, in dem kein Antriebsmoment angefordert wird, jedoch ein Gang eingelegt ist.
Bevorzugt umfasst ein Einschalten des Verdichters ein Einkuppeln des Verdichters mittels einer Kupplungseinrichtung, besonders bevorzugt an einen Antrieb oder eine weitere, durch eine Fahrzeugbewegung angetriebene Komponente. Alternativ oder zusätzlich kann ein Einschalten des Verdichters ein elektronisches Ansteuern eines elektrisch oder elektronisch angetriebenen Verdichters umfassen.
Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung ein Öffnen eines Ventils, vorzugsweise eines Magnetventils, der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung umfasst. Durch das Öffnen des Ventils kann vorteilhaft mindestens eine, der Sensorreinigungsvorrichtung zugeordnete Sensoroberfläche zwecks Reinigung mit Druckluft beaufschlagt werden. Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Verdichter in einem gedrosselten Verdichterbetrieb betrieben wird. Insbesondere ist der gedrosselte Verdichterbetrieb derart, dass eine momentane Druckluft- Fördermenge des eine Druckluft bereitstellenden Verdichters annähernd gleich einer momentanen Druckluft-Verbrauchsmenge der mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung ist. Der gedrosselte Verdichterbetrieb kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Bei einem elektrisch angetriebenen Verdichter kann dieser insbesondere durch eine Regelung des den Verdichter antreibenden Elektromotors erfolgen. Ein gedrosselter Verdichterbetrieb kennzeichnet im Rahmen der Erfindung einen Verdichter mit einstellbarer Fördermenge. Bei einem mechanischen, insbesondere über eine Kupplungseinrichtung angetriebenen, Verdichter kann ein gedrosselter Verdichterbetrieb über ein Getriebe oder entsprechende pneumatische Stellmittel wie zum Beispiel Drosselklappen realisiert werden.
Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe in einem zweiten Aspekt auf ein pneumatisches System für ein Fahrzeug, aufweisend einen Verdichter, ausgebildet zum Bereitstellen einer Druckluft, mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die Druckluft anzunehmen und bei einer Aktivierung als Druckluftströmung für mindestens eine Reinigungsdüse bereitzustellen, und eine elektronische Steuereinheit, ausgebildet zum Steuern des Verdichters und/oder des Sensorreinigungssystems, wobei das Fahrzeug in einem antriebsfreien Betriebsmodus, in dem das Fahrzeug in Bewegung ist und von einem Antrieb des Fahrzeugs nicht maßgeblich angetrieben wird, betreibbar ist, und die elektronische Steuereinheit ausgebildet ist, im antriebsfreien Betriebsmodus den Verdichter einzuschalten. Bei dem pneumatischen System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit ausgebildet ist, im antriebsfreien Betriebsmodus die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung zu aktivieren. Insbesondere ist die elektronische Steuereinheit ausgebildet, dass das Einschalten des Verdichters und/oder das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung im Rahmen vorbestimmter Druckbedingungen vorzunehmen. In einer Weiterbildung des pneumatischen Systems ist vorgesehen, dass die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung ein Ventil aufweist, bevorzugt ein Schaltventil, besonders bevorzugt ein Magnetventil, das zum Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung geschaltet, bevorzugt geöffnet, werden kann.
In einer weiteren Weiterbildung des pneumatischen Systems ist vorgesehen, dass das Ventil dazu ausgebildet ist, die Druckluft als kontinuierliche Druckluftströmung an die Reinigungsdüse zu leiten, vorzugsweise vorbei an einem Impulsventil der Sensorreinigungsvorrichtung, wobei das Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung ein Öffnen des Ventils umfasst.
Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe in einem dritten Aspekt auf ein Fahrzeug, bevorzugt Nutzfahrzeug oder PKW, aufweisend ein pneumatisches System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und/oder eine elektronische Steuereinheit, ausgebildet zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Es soll verstanden werden, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, das pneumatische System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und das Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird für die Weiterbildung eines Aspekts der Erfindung auch auf die Weiterbildungen der anderen Aspekte der Erfindung verwiesen
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Fahrzeugs gemäß dem Konzept der Erfindung,
Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Fahrzeugs gemäß dem Konzept der Erfindung,
Fig. 3 ein schematisches Diagramm mit einem Verlauf eines Speicherdrucks sowie des Betriebszustands eines Verdichters und einer Sensorreinigungsvorrichtung in Abhängigkeit der Zeit T für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug gemäß dem Konzept der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1000 in Form eines Nutzfahrzeugs 1002 mit einem pneumatischen System 800 gemäß dem Konzept der Erfindung. Gleichwohl kann im Rahmen der Erfindung das Fahrzeug 1000 anders ausgebildet sein, beispielsweise als Pkw 1004. Das Fahrzeug 1000 weist einen Antrieb 1050 mit einem Verbrennungsmotor 1060 auf und ist folglich ein Verbrenner-Fahrzeug 1006.
Der Antrieb 1050 ist ausgebildet, eine Rotationsbewegung R zu erzeugen und diese zum Erzeugen der Fahrbewegung FB über eine Antriebswelle 1052 an Räder 512, vorliegend zwei Räder 512 einer Hinterachse 534 des Fahrzeugs 1000, zu übertragen. Der Antrieb 1050 weist weiter ein Getriebe 1056 zum selektiven Einstellen eines Übersetzungsverhältnisses der Rotationsbewegung R, und eine Antriebskupplung 1054 zum selektiven Trennen der Übertragung der Rotationsbewegung R, auf.
Das pneumatische System 800 weist einen Verdichter 602 auf zum Erzeugen und Bereitstellen von Druckluft DL. Der Verdichter 602 ist vorliegend als mechanisch angetriebener Verdichter 606 ausgebildet und mittels einer Kupplungseinrichtung 612 selektiv mit dem Antrieb 1050, vorliegend über die Antriebswelle 1052, kuppelbar. Das pneumatische System 800 weist weiter einen Druckluftspeicher 604 auf, der zum Aufnehmen und Speichern der Druckluft DL ausgebildet ist. Der Druckluftspeicher 604 ist über ein Mehrkreis-Schutzventil 1082 pneumatisch mit dem Verdichter 602 verbunden. Gleichwohl sind im Rahmen der Erfindung andere Ausführungsformen möglich, bei denen das pneumatische System 800 eines Fahrzeugs 1000 keinen Druckluftspeicher 604 aufweist.
Das Fahrzeug 1000 weist ein Sensorreinigungssystem 200 auf mit einer Sensorreinigungsvorrichtung 100. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 ist über das Mehrkreis-Schutzventil 1082 pneumatisch mit dem Verdichter 602 verbunden oder verbindbar. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 ist vorliegend als ein Sensorreinigungs-Zentralmodul 400 ausgebildet zum Versorgen von Reinigungsdüsen 320 mit Druckluft DL, und gegebenenfalls weiteren Reinigungsmedien wie Reinigungsflüssigkeit. Vorliegend sind beispielhaft zwei Reinigungsdüsen 320 dargestellt, in anderen Ausführungsformen kann das Sensorreinigungssystem 200 mehrere Sensorreinigungsvorrichtungen 100 aufweisen. Das Fahrzeug 1000 weist eine elektronische Steuereinheit 700 auf, die ausgebildet ist zum Steuern des Verdichters 602 und/oder des Sensorreinigungssystems 200.
In einem angetriebenen Betriebsmodus BM wird das Fahrzeug 1000 vom Antrieb 1050 angetrieben. Im angetriebenen Betriebsmodus BM erzeugt der Antrieb 1050, hier der Verbrennungsmotor 1060, ein Antriebsmoment AM und überträgt dieses mittels der Antriebswelle 1052 auf die Räder 512 zum Erzeugen der Fahrbewegung FB.
In einem antriebsfreien Betriebsmodus BF des Fahrzeugs 1000 ist das Fahrzeug 1000 in Bewegung, wird aber vom Antrieb 1050 nicht maßgeblich angetrieben. Die Fahrbewegung FB wird im antriebsfreien Betriebsmodus BF also insbesondere von einer Massenträgheit des Fahrzeugs 1000 und/oder - wenn sich das Fahrzeug 1000 hangabwärts bewegt - der Erdanziehungskraft der Erde verursacht. Das Fahrzeug 1000 weist in diesem Zustand eine kinetische Energie K auf. Insbesondere ist der antriebsfreie Betriebsmodus BF ein Schubbetrieb BS, in dem sich die Antriebskupplung 1054 im geschlossenen Zustand befindet. Im antriebsfreien Betriebsmodus BF liegt insbesondere keine Beschleunigungsanforderung AB vor, das heißt es wird insbesondere kein Antriebsmoment AM vom Verbrennungsmotor 1060 und/oder vom Antrieb 1050 angefordert. Im antriebsfreien Betriebsmodus BF kann insbesondere ein Verzögerungsbetrieb BV vorliegen, in dem das Fahrzeug 1000 über eine Verzögerungsanforderung AV verzögert wird. Die Verzögerungsanforderung AV kann insbesondere an ein hier nicht dargestelltes Bremssystem gestellt werden. Die elektronische Steuereinheit 700 ist ausgebildet, im Rahmen vorbestimmter Druckbedingungen DB den Verdichter 602 einzuschalten und/oder die Sensorreinigungsvorrichtung 100 zu aktivieren.
Das Fahrzeug 1000 ist mittels der elektronischen Steuereinheit 700 ausgebildet, im antriebsfreien Betriebsmodus BF durch ein Schalten der Kupplungseinrichtung 612 in einen geschlossenen Zustand 612A den Verdichter 602 zum Erzeugen von Druckluft DL einzuschalten, wenn eine Verdichter- Einschaltbedingung BEV erfüllt ist. Die Verdichter-Einschaltbedingung BEV ist bevorzugt, wie es hier der Fall ist, erfüllt, wenn ein Speicherdruck PS im Druckluftspeicher 604 kleiner oder gleich einem oberen Abschaltdruck PAO ist, der eine technisch bedingte maximale Füllgrenze PMAX des Druckluftspeichers 604 ist. Dies bedeutet, dass der Verdichter 602 durch Schalten der Kupplungseinrichtung 612 in einen geöffneten Zustand 612B abgeschaltet wird, wenn der Speicherdruck PS einen kritischen Höchstwert in Form des oberen Abschaltdrucks PAO erreicht hat. Auf diese Weise kann vorteilhaft während eines antriebsfreien Betriebsmodus BF vorhandene Energie zum Bereitstellen von Druckluft DL zum Versorgen der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung 100 und/oder zum Füllen des Druckluftspeichers 604 genutzt werden.
Das Fahrzeug 1000 ist mittels der elektronischen Steuereinheit 700 weiter ausgebildet, die Sensorreinigungsvorrichtung 100 in Abhängigkeit einer Aktivierungsbedingung BEA zu aktivieren, und zwar bevorzugt wenn auch die Verdich- ter-Einschaltbedingung BEV erfüllt ist. Besonders bevorzugt ist die elektronische Steuereinheit 700 ausgebildet, die Sensorreinigungsvorrichtung 100 zu aktivieren, wenn die Aktivierungsbedingung BEA erfüllt ist und die Sensorreinigungsvorrichtung 100 zu deaktivieren, wenn die Aktivierungsbedingung BEA nicht erfüllt ist.
Wenn die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung 100 aktiviert ist, insbesondere ein Schaltventil 270 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 geöffnet ist, wird sie bereitgestellte Druckluft DL zwecks Reinigung einer Sensoroberfläche 300 an die Reinigungsdüse 320 bereitgestellt. Zum selektiven Bereitstellen der Druckluft DL an die Reinigungsdüse 320 weist die Sensorreinigungsvorrichtung 100 ein Ventil 328, bevorzugt ein Schaltventil 270, besonders bevorzugt wie hier gezeigt ein Magnetventil 272, auf. Die Reinigungsdüse 320 ist angeordnet und ausgebildet, die bereitgestellte Druckluft DL als Druckluftströmung DLS zwecks Reinigung auf die Sensoroberfläche 300 zu leiten. Die Druckluftströmung DLS kann annähernd konstant sein oder eine andere Form bzw. anderen Verlauf haben, beispielsweise impulsartig sein. Das Magnetventil 272 kann als 2/2-Wegeventil, oder als anderes Ventil, beispielsweise 3/2-Wegeventil ausge- bildet sein. Vorteilhaft ist das pneumatische System 800 derart ausgebildet, dass eine momentane Druckluft-Fördermenge MPD des die Druckluft DL bereitstellenden Verdichters 602 einer momentanen Druckluft-Verbrauchsmenge MPV der Sensorreinigungsvorrichtung 100 entspricht. Dies bedeutet insbesondere, dass die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung 100 annähernd genauso viel, oder mindestens so viel, Druckluft DL verbraucht, wie von dem Verdichter 602 bereitgestellt wird. Die momentane Druckluft-Fördermenge MPD und die momentane Druckluft-Verbrauchsmenge MPV können Massen- oder Volumenangaben, oder Massen- oder Volumenangaben pro Zeit, sein.
Bevorzugt ist der Verdichter 602 dazu ausgebildet, in einem gedrosselten Verdichterbetrieb VD betrieben zu werden. In einem gedrosselten Verdichterbetrieb VD kann die momentane Druckluft-Fördermenge MPD eingestellt werden, bevorzugt auf eine momentan benötigte Menge, besonders bevorzugt auf die momentane Druckluft-Verbrauchsmenge MPV. Hierfür kann der Verdichter 602 vorzugsweise elektrisch regelbar, oder mittels eines Getriebes oder dergleichen Regeleinrichtung einstellbar, ausgebildet sein. Signalführende und/oder elektrische Leitungen sind in den Figuren punktiert, Druckluft führende Leitungen gestrichelt dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Fahrzeugs 1000 in Form eines Elektrofahrzeugs 1008. Das Fahrzeug 1000 kann dabei als PKW 1002 oder als Nutzfahrzeug 1004 oder als ein weiteres Fahrzeug 1000 ausgebildet sein. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist das hier gezeigte Fahrzeug 1000 einen Antrieb 1050 mit einer Anzahl von Elektromotoren 1070 auf. Vorliegend ist ein Elektromotor 1070 an jedem Rad 512 angeordnet. Jeder Elektromotor ist dabei ausgebildet, ein Antriebsmoment AM auf das ihm jeweils zugeordnete Rad 512 zu übertragen. Gleichwohl kann in anderen Ausführungsformen ein zentraler Elektromotor 1070 vorgesehen werden, welcher beispielsweise über eine Antriebswelle 1052 - wie in Fig. 1 gezeigt - zum Erzeugen einer Fahrbewegung FB ein Antriebsmoment AM auf ein oder mehrere Räder 512 überträgt. Das Fahrzeug 1000 weist eine Traktionsbatterie 1072 auf, die stromführend mit den Elektromotoren 1070 zwecks Versorgung mit elektrischer Energie verbunden ist. Die Traktionsbatterie 1072 ist weiterhin über einen Inverter 1074 und einen Spannungswandler 1078 mit einer Bordnetzbatterie 1080 verbunden. Der Spannungswandler 1078 ist als Hoch- /Niedervolt-Gleichspannungswandler ausgebildet, der eine hohe Gleichspannung, beispielsweise 400 V, in eine niedrige Gleichspannung, beispielsweise 12 V oder 24 V oder 48 V, umwandeln kann. In der Bordnetzbatterie 1080 wird elektrische Energie mit einer relativ niedrigen Gleichspannung, beispielsweise 12 V oder 24 V oder 48 V, gespeichert.
Das Fahrzeug 1000 weist weiter ein pneumatisches System 800 auf, welches einen Verdichter 602 in Form eines elektrischen Verdichter 608 umfasst. Der elektrische Verdichter 608 wird von der Bordnetzbatterie 1080 mit elektrischer Energie versorgt.
Das pneumatische System 800 umfasst weiter ein Mehrkreis-Schutzventil 1082, über das die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung 100, analog zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, pneumatisch angeschlossen ist. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 ist zur besseren Übersichtlichkeit stark vereinfacht dargestellt. Für weitere Details, wie zum Beispiel Schaltventile und Reinigungsdüsen, wird auf die Fig. 1 verwiesen.
In optionalen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 1000 einer Brennstoffzelle 1076 zum Erzeugen elektrischer Energie aufweisen, wie hier gestrichelt dargestellt. Das pneumatische System 800 kann in optionalen Ausführungsformen ein Druckluftspeicher 604 aufweisen zum Speichern von Druckluft DL.
Analog zu der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann das Fahrzeug 1000 in einem angetriebenen Betriebsmodus BM und einem antriebsfreien Betriebsmodus BF betrieben werden. In einem angetriebenen Betriebsmodus BM wird das Fahrzeug 1000 vom Antrieb 1050 angetrieben. Im angetriebenen Betriebsmodus BM erzeugt der Antrieb 1050, hier die Elektromotoren 1070, ein Antriebsmoment AM und überträgt dieses mittels der Räder 512 zum Erzeugen der Fahrbewegung FB. In einem antriebsfreien Betriebsmodus BF des Fahrzeugs 1000 ist das Fahrzeug 1000 in Bewegung, wird aber nicht vom Antrieb 1050 angetrieben. Das Fahrzeug 1000 weist in diesem Zustand eine kinetische Energie K auf. Die Fahrbewegung FB wird im antriebsfreien Betriebsmodus BF also insbesondere von einer Massenträgheit des Fahrzeugs 1000 und/oder - wenn sich das Fahrzeug 1000 hangabwärts bewegt - der Erdanziehungskraft der Erde verursacht. Insbesondere ist der antriebsfreie Betriebsmodus BF ein Schubbetrieb BS. Im antriebsfreien Betriebsmodus BF liegt insbesondere keine Beschleunigungsanforderung AB vor, das heißt es wird insbesondere kein Antriebsmoment AM vom Verbrennungsmotor 1060 und/oder vom Antrieb 1050 angefordert. Im antriebsfreien Betriebsmodus BF kann insbesondere ein Verzögerungsbetrieb BV vorliegen, in dem das Fahrzeug 1000 über eine Verzögerungsanforderung AV verzögert wird. Die Verzögerungsanforderung AV kann insbesondere an ein hier nicht dargestelltes Bremssystem und/oder an die Elektromotoren 1070 gestellt werden. Wenn die Verzögerungsanforderung AV an die Elektromotoren 1070 gestellt wird, können diese mittels entsprechender Ansteuerung als elektrische Generatoren betrieben werden und unter Erzeugung einer Bremswirkung elektrische Energie erzeugen und an die Traktionsbatterie 1072 bereitstellen.
Im Vergleich zu Fig. 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform der elektrisch angetriebene Verdichter 608 nicht mechanisch, sondern elektrisch mit dem Antrieb 1050 gekoppelt. Im antriebsfreien Betriebsmodus BF kann elektrische Energie E über die als elektrische Generatoren betriebenen Elektromotoren 1070, bevorzugt an die Traktionsbatterie 1072, bereitgestellt werden. Die im antriebsfreien Betriebsmodus BF zur Verfügung stehende Energie wird somit nicht direkt als Rotationsbewegung R, sondern elektrischer Form dem elektrisch angetriebenen Verdichter 608 für das Erzeugen von Druckluft DL zur Verfügung gestellt. Insbesondere kann dies unabhängig von einem Energiespeicher, wie der Traktionsbatterie 1072 oder der Bordnetzbatterie 1080 erfolgen. Gleichwohl ist es jedoch auch möglich, dass die im antriebsfreien Betriebsmodus BF zur Verfügung stehende, elektrische Energie in der Traktionsbatterie 1072 und/oder der Bordnetzbatterie 1080 zwischengespeichert wird. Bevorzugt erfolgt das Prü- fen der vorbestimmten Druckbedingungen DB, insbesondere der Verdichter- Einschaltbedingung BEV und/oder der Aktivierungsbedingung BEA, sowie das Steuern des Verdichters 602, mittels der elektronischen Steuereinheit 700. Bei einem elektrisch angetriebenen Verdichter 608 kann vorteilhaft mit relativ geringem Aufwand ein gedrosselter Verdichterbetrieb VD umgesetzt werden, insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung.
Das Fahrzeug 1000 ist mittels der elektronischen Steuereinheit 700 weiter ausgebildet, die Sensorreinigungsvorrichtung 100 in Abhängigkeit einer Aktivierungsbedingung BEA zu aktivieren, und zwar bevorzugt wenn auch die Verdich- ter-Einschaltbedingung BEV erfüllt ist. Besonders bevorzugt ist die elektronische Steuereinheit 700 ausgebildet, die Sensorreinigungsvorrichtung 100 zu aktivieren, wenn die Aktivierungsbedingung BEA erfüllt ist und die Sensorreinigungsvorrichtung 100 zu deaktivieren, wenn die Aktivierungsbedingung BEA nicht erfüllt ist.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm mit einem Verlauf eines Speicherdrucks PS sowie des Betriebszustands eines Verdichters 602 und einer Sensorreinigungsvorrichtung 100 in Abhängigkeit der Zeit T für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug 1000. Zu einem initialen Zeitpunkt T0 befindet sich der Speicherdruck PS oberhalb des Aktivierungsdrucks PA, ca. bei 11 ,8 bar. Das Fahrzeug 1000 befindet sich zu diesem Zeitpunkt im angetriebenen Betriebsmodus BM. In bevorzugten Ausführungsformen kann der Aktivierungsdrucks PA ein dynamisch bestimmter Aktivierungsdruck PAD sein, der bevorzugt in Abhängigkeit einer prognostizierten Schubdauer DS des antriebsfreien Betriebsmodus BF variabel bestimmt wird.
Zu einem ersten Zeitpunkt T1 wechselt das Fahrzeug vom angetriebenen Betriebsmodus BM in den antriebsfreien Betriebsmodus BF. Die Verdichter- Einschaltbedingung BEV ist erfüllt, da sich das Fahrzeug 1000 im antriebsfreien Betriebsmodus BF befindet und der Speicherdruck PS unterhalb eines oberen Abschaltdrucks PAO ist. Folglich wird der Verdichter 602 eingeschaltet, wie hier mit dem Binärsignal, das auf den Wert 1 schaltet, verdeutlicht. Die Aktivie- rungsbedingung BEA ist ebenfalls erfüllt, da sich das Fahrzeug 1000 im antriebsfreien Betriebsmodus BF befindet und der Speicherdruck PS oberhalb des Aktivierungsdrucks PA ist. Folglich wird die Sensorreinigungsvorrichtung 100 aktiviert, um mindestens eine Sensoroberfläche 300 mit der vom Verdichter 602 erzeugten Druckluft DL zu beaufschlagen. Das Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung 100 ist ebenfalls mit einem Binärsignal, das auf den Wert 1 schaltet, verdeutlicht.
Zu einem zweiten Zeitpunkt T2 hat der Speicherdruck PS den oberen Abschaltdruck PAO von ca. 13,5 bar erreicht. Um ein weiteres Ansteigen des Speicherdrucks PS und insbesondere Schäden am pneumatischen System 800 zu verhindern, ist die Verdichter-Einschaltbedingung BEV nicht mehr erfüllt und folglich wird der Verdichter 602 abgeschaltet. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 hingegen bleibt aktiviert, da die Aktivierungsbedingung BEA weiterhin erfüllt ist.
Zu einem dritten Zeitpunkt T3 hat der Speicherdruck PS den unteren Abschaltdruck PAU von ca. 12, 5 bar erreicht, wodurch die Verdichter- Einschaltbedingung BEV wieder erfüllt ist und der Verdichter 602 eingeschaltet wird. Die Aktivierungsbedingung BEA ist weiterhin erfüllt und die Sensorreinigungsvorrichtung 100 bleibt folglich aktiviert.
Dieses Pendeln zwischen oberem und unterem Abschaltdruck PAO, PAU wiederholt sich bis zu einem fünften Zeitpunkt T5 und darüber hinaus, bis an einem sechsten Zeitpunkt T6 das Fahrzeug 1000 wieder in den angetriebenen Betriebsmodus BM wechselt. Die Verdichter-Einschaltbedingung BEV ist nicht mehr erfüllt, wodurch der Verdichter 602 abgeschaltet wird. Die Aktivierungsbedingung BEA ist ebenfalls nicht mehr erfüllt, wodurch die Sensorreinigungsvorrichtung 100 deaktiviert wird. Folglich bleibt der Speicherdruck PS konstant bei einem Wert von ca. 13 bar.
Zu einem siebten Zeitpunkt T7 wechselt das Fahrzeug 1000 wieder in den antriebsfreien Betriebsmodus BF, wobei die Verdichter-Einschaltbedingung BEV und die Aktivierungsbedingung BEA erfüllt sind. Zum siebten Zeitpunkt T7 wird mittels eines gedrosselten Verdichterbetriebs VD vom Verdichter 602 eine momentane Druckluft-Fördermenge MPD bereitgestellt, die annähernd einer von der Sensorreinigungsvorrichtung 100 momentan benötigten Druckluftmenge MPV entspricht. Folglich bleibt der Speicherdruck PS annähernd konstant.
Zu einem achten Zeitpunkt T8 wird die Druckluft-Fördermenge MPD derart eingestellt, dass sie geringer ist als die momentan benötigte Luftmenge MPV. Folglich sinkt der Speicherdruck PS. Zu einem neunten Zeitpunkt T9 wird die Druckluft-Fördermenge MPD derart eingestellt, dass sie höher ist als die momentan benötigte Druckluftmenge MPV, wodurch folglich der Speicherdruck PS steigt. Hiermit soll verdeutlicht werden, dass mittels eines gedrosselten Verdichterbetriebs VD ein Speicherdruck gewünscht eingestellt oder bevorzugt konstant gehalten werden kann, ohne den Verdichter 602 häufig ein- oder ausschalten zu müssen.
Der Aktivierungsdruck PA stellt eine Mindestschwelle dar, unterhalb welcher die Sensorreinigungsvorrichtung 100 nicht im Rahmen des Verfahrens gemäß dem Konzept der Erfindung aktiviert wird, um den Speicherdruck PS nicht zu sehr absinken zu lassen. Gleichwohl ist natürlich eine Aktivierung der Sensorreinigungsvorrichtung 100 - unabhängig von dem Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung - möglich.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
100 Sensorreinigungsvorrichtung
200 Sensorreinigungssystem
328 Ventil
270 Schaltventil
272 Magnetventil
300 Sensoroberfläche
320 Reinigungsdüse
400 Sensorreinigungs-Zentralmodul
512 Rad
534 Hinterachse
602 Verdichter
604 Druckluftspeicher
606 mechanisch angetriebener Verdichter
608 elektrisch angetriebener Verdichter
612 Kupplungseinrichtung
612A geschlossener Zustand der Kupplungseinrichtung
612B geöffneter Zustand der Kupplungseinrichtung
700 elektronische Steuereinheit
800 pneumatisches System
1000 Fahrzeug
1002 Nutzfahrzeug
1004 PKW
1006 Verbrenner-Fahrzeug
1008 Elektrofahrzeug
1050 Antrieb
1052 Antriebswelle
1054 Antriebskupplung
1056 Getriebe
1060 Verbrennungsmotor
1070 Elektromotor
1072 Traktionsbatterie 1074 Inverter
1076 Brennstoffzelle
1078 Spannungswandler, DC/DC Hoch-/Niedervolt-Spannungswandler
1080 Bordnetzbatterie
1082 Mehrkreis-Schutzventil
AB Beschleunigungsanforderung
AM Antriebsmoment
AV Verzögerungsanforderung
BEA Aktivierungsbedingung
BEV Verdichter-Einschaltbedingung
BF antriebsfreier Betriebsmodus
BM angetriebener Betriebsmodus
BS Schubbetrieb
BV Verzögerungsbetrieb
DB vorbestimmte Druckbedingungen
DL Druckluft
DLS Druckluftströmung
E elektrische Energie
FB Fahrbewegung
K kinetische Energie
MPD Druckluft-Fördermenge
MPV Druckluft-Verbrauchsmenge
PA Aktivierungsdruck
PAO oberer Abschaltdruck
PAU unterer Abschaltdruck
PMAXmaximale Füllgrenze
PS Speicherdruck
R Rotationsbewegung
T Zeit
T0 initialer Zeitpunkt
T1 bis T9 erster bis neunter Zeitpunkt
VD gedrosselter Verdichterbetrieb

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Systems (800) für ein Fahrzeug (1000), wobei das pneumatische System (800) einen Verdichter (602) zum Bereitstellen einer Druckluft (DL) und mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100) aufweist, und die Sensorreinigungsvorrichtung (100) ausgebildet ist, die Druckluft (DL) anzunehmen und bei einem Aktivieren als Druckluftströmung (DLS) für mindestens eine Reinigungsdüse (320) bereitzustellen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Betreiben des Fahrzeugs (1000) in einem antriebsfreien Betriebsmodus (BF), in dem das Fahrzeug (1000) in Bewegung ist und von einem Antrieb (1050) nicht maßgeblich angetrieben wird,
Einschalten des Verdichters (602), und das Verfahren gekennzeichnet ist durch den Schritt:
Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung (100).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einschalten des Verdichters (602) und/oder das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung (100) im Rahmen vorbestimmter Druckbedingungen (DB) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Druckbedingungen (DB) eine Verdichter- Einschaltbedingung (BEV) umfassen, wobei die Verdichter-Einschaltbedingung (BEV) erfüllt ist, wenn ein Speicherdruck (PS) nicht größer als ein oberer Abschaltdruck (PAO) ist, der bevorzugt eine technisch bedingte maximale Füllgrenze (PMAX) des Druckluftspeichers (604) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Druckbedingungen (DB) eine Aktivierungsbedingung (BEA) umfassen, wobei die Aktivierungsbedingung (BEA) erfüllt ist, wenn ein Speicherdruck (PS) in einem mit dem Verdichter (602) pneumatisch verbundenen Druckluftspeicher (604) größer als ein Aktivierungsdruck (PA) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierungsdruck (PA) ein unterer Abschaltdruck (PAU) ist, der geringer ist als ein oberer Abschaltdruck (PAO), der eine technisch bedingte maximale Füllgrenze (PMAX) des Druckluftspeichers (604) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierungsdruck (PA) ein dynamisch bestimmter Aktivierungsdruck (PAD) ist, bevorzugt bestimmbar anhand einer prognostizierten Schubdauer (DS) des antriebsfreien Betriebsmodus (BF).
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der antriebsfreie Betriebsmodus (BF) ein Schubbetrieb (SB) ist, in dem der Antrieb (1050) durch eine Fahrbewegung (FB) des Fahrzeugs (1000) angetrieben wird, oder der antriebsfreie Betriebsmodus (BF) ein Verzögerungsbetrieb (BV) ist, in dem das Fahrzeug (1000) über eine Verzögerungsanforderung (AV) verzögert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung (100) ein Öffnen eines Ventils (270, 330), vorzugsweise eines Magnetventils (272), der mindestens einen Sensorreinigungsvorrichtung (100) umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (602) in einem gedrosselten Verdichterbetrieb (VD) betrieben wird, insbesondere derart, dass eine momentane Druckluft- Fördermenge (MPD) des eine Druckluft (DL) bereitstellenden Verdichters (602) annähernd gleich einer momentanen Druckluft-Verbrauchsmenge (MPV) der mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100) ist.
10. Pneumatisches System (800) für ein Fahrzeug (1000), aufweisend: einen Verdichter (602), ausgebildet zum Bereitstellen einer Druckluft (DL), mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100), die ausgebildet ist, die Druckluft (DL) anzunehmen und bei einer Aktivierung als Druckluftströmung (DLS) für mindestens eine Reinigungsdüse (320) bereitzustellen, eine elektronische Steuereinheit (700), ausgebildet zum Steuern des Verdichters (602) und/oder des Sensorreinigungssystems (200), wobei das Fahrzeug (1000) in einem antriebsfreien Betriebsmodus (BF), in dem das Fahrzeug (1000) in Bewegung ist und von einem Antrieb (1050) des Fahrzeugs (1000) nicht maßgeblich angetrieben wird, betreibbar ist, und die elektronische Steuereinheit (700) ausgebildet ist, im antriebsfreien Betriebsmodus (BF) den Verdichter (602) einzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (700) ausgebildet ist, im antriebsfreien Betriebsmodus (BF) die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100) zu aktivieren.
11. Pneumatisches System (800) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung (100) ein Ventil (328) aufweist, bevorzugt ein Schaltventil (270), besonders bevorzugt ein Magnetventil (272), das zum Aktivieren der Sensorreinigungsvorrichtung (100) geschaltet, bevorzugt geöffnet, werden kann.
12. Fahrzeug (1000), bevorzugt Nutzfahrzeug (1002) oder PKW (1004), aufweisend ein pneumatisches System (800) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 und/oder eine elektronische Steuereinheit (700), ausgebildet zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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