EP4673346A1 - Ventilanordnung für ein pneumatisches system eines fahrzeugs, insbesondere nutzfahrzeugs, pneumatisches system, fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug, verfahren und computerprogramm und/oder computerlesbares medium - Google Patents

Ventilanordnung für ein pneumatisches system eines fahrzeugs, insbesondere nutzfahrzeugs, pneumatisches system, fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug, verfahren und computerprogramm und/oder computerlesbares medium

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EP4673346A1
EP4673346A1 EP24705446.3A EP24705446A EP4673346A1 EP 4673346 A1 EP4673346 A1 EP 4673346A1 EP 24705446 A EP24705446 A EP 24705446A EP 4673346 A1 EP4673346 A1 EP 4673346A1
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EP
European Patent Office
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valve arrangement
venting
vehicle
mode
pneumatic system
Prior art date
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Pending
Application number
EP24705446.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Julian van Thiel
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ZF CV Systems Global GmbH
Original Assignee
ZF CV Systems Global GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60T2270/88—Pressure measurement in brake systems

Definitions

  • Valve arrangement for a pneumatic system of a vehicle in particular a commercial vehicle, pneumatic system, vehicle, in particular a commercial vehicle, method and computer program and/or computer-readable medium
  • the present invention relates to a valve arrangement for a pneumatic system of a vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • the disclosure also relates to a pneumatic system for a vehicle, in particular a commercial vehicle, a vehicle, in particular a commercial vehicle, a method for operating a valve arrangement for a pneumatic system of a vehicle, in particular a commercial vehicle, and a computer program and/or computer-readable medium.
  • a source of noise can be a pneumatic system.
  • Such systems comprise a compressed air supply and/or a compressor, which can apply air pressure to an inlet valve.
  • the inlet valve is connected to a working volume of a pneumatic actuator, which releases an air flow through an outlet valve during and/or after actuation.
  • Noise can be generated in particular when air is released or vented through the outlet valve. It is possible to throttle the release. However, throttling the release can have an influence on the actuation of the actuator. For example, for a service brake system as a pneumatic system, throttling is not necessary in certain situations, but the outlet valve must be actuated to vent as quickly as possible.
  • DE 10 2020 214 971 A1 discloses a brake system for a motor vehicle comprising a hydraulic line system with at least one normally closed hydraulic valve, wherein an output stage is provided for electrically controlling the at least one hydraulic valve.
  • the output stage is an analogue controllable output stage and a computing unit is provided which is designed to To determine valve current based on a pressure difference across the hydraulic valve and to control the output stage to provide the valve current to the hydraulic valve.
  • DE 10 2014 009 179 A1 discloses a valve arrangement for controlling the brakes of a pressure medium-operated brake system of a vehicle, comprising at least one relay valve arranged in a housing and at least one solenoid valve for controlling the relay valve.
  • the housing has at least one cylindrical receptacle, which is closed on one side and forms a control chamber, a working chamber and a pressure chamber, for a relay valve piston, an insert and a carrier element for a plate valve, which can be inserted axially into the receptacle in this order and fixed therein.
  • the carrier element can have a receiving space for a noise damper.
  • DE 102019 131 110 A1 discloses a method for the safe emergency stopping of a commercial vehicle with an electronically controllable pneumatic braking system with spring brake cylinders on at least one axle, wherein the electronically controllable pneumatic braking system has a service brake system and at least a first redundancy system, wherein in the event of a first fault in the service brake system, the vehicle is braked by the redundancy system, wherein the electronically controllable braking system further has an unthrottled venting path and a throttled venting path relative to this for venting the spring brake cylinders.
  • the method is characterized by the steps: determining a second fault in the redundancy system, and in response thereto: automated throttled venting of at least one of the spring brake cylinders via the throttled venting path for slowly, safely stopping the vehicle.
  • the invention is therefore based on the object of enriching the prior art.
  • One embodiment solves the problem of reducing noise emissions from pneumatic vents and at the same time, if necessary, bringing about rapid venting.
  • the object is achieved by a method according to claim 1 and the subject matter according to the further independent claims.
  • the subclaims specify preferred developments of the invention.
  • a valve arrangement for a pneumatic system of a vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • the valve arrangement comprises: an outlet valve arrangement for venting the pneumatic system, a control unit for operating the valve arrangement for venting and de-venting a pneumatic actuator, wherein the control unit is designed to output a switching signal for switching the outlet valve arrangement to the outlet valve arrangement, and the outlet valve arrangement can be switched to a noise-reducing, first venting mode or a fast-venting, second venting mode based on the switching signal.
  • the invention is based on the fact that noise-dampening measures in the exhaust valve arrangement or in a venting part are generally often accompanied by a reduction or limitation of venting gradients. This throttles the venting.
  • high gradients for venting i.e. rapid venting, are not always absolutely necessary, it is provided that the venting mode can be changed using the switching signal in order to be able to operate the exhaust valve arrangement in the first venting mode to reduce noise or in the second venting mode to vent quickly.
  • the invention can be used to operate an electropneumatic vehicle system or device that is designed to switch between noise-reducing venting and fast or gradient-optimized venting.
  • the corresponding mode is activated by the switching signal emitted by the control unit, which can reflect a respective vehicle situation and/or urgency or criticality of the respective venting in order to initiate venting through the outlet valve arrangement accordingly.
  • the control unit is set up to calculate the switching signal taking into account a vehicle state, the vehicle speed and/or a driving situation.
  • the vehicle speed can be understood as characterizing a vehicle state and/or a vehicle condition.
  • the driving situation can characterize whether a situation is stability-critical and/or safety-relevant for the driving dynamics.
  • a stability-critical and safety-relevant driving situation can be emergency braking.
  • the exhaust valve arrangement can be switched to the second venting mode in order to enable corresponding dynamics and performance of the actuator, for example when a brake is applied.
  • the frequency of such interventions is low, however, and such intervention is more likely to take place at higher speeds, at which the noise emissions can be more easily tolerated in corresponding emergency situations.
  • the exhaust valve arrangement can switch to the first venting mode in order to reduce noise emissions.
  • Noise-optimized venting can be used primarily when the vehicle is stationary and/or traveling at low speeds, as the venting noises are less overlaid by other vehicle and/or driving noises and can therefore be perceived as more disturbing.
  • the first venting mode is noise-optimized and/or the second venting mode is venting-optimized.
  • the exhaust valve arrangement can achieve venting with minimal noise emissions.
  • the exhaust valve arrangement can achieve unthrottled and as fast as possible venting.
  • the exhaust valve arrangement can be switched to a hybrid ventilation mode based on the switching signal, wherein the exhaust valve arrangement can be switched to the first ventilation mode and to the second ventilation mode in the hybrid ventilation mode.
  • the exhaust valve arrangement can be switched to the first ventilation mode, the second ventilation mode and/or to an intermediate step in intermediate steps and/or at different times.
  • the hybrid ventilation mode can be a compromise or a balance between a noise-optimized and a maximum rapid venting, i.e. gradient-optimized venting mode. Any number of intermediate steps can be controlled in the hybrid venting mode.
  • the outlet valve arrangement is designed to be switched to the first venting mode based on the switching signal above a pressure threshold defining the threshold condition and/or to the second venting mode below the pressure threshold.
  • a pressure threshold defining the threshold condition
  • the second venting mode below the pressure threshold.
  • This allows venting to be started at a high pressure in a noise-reducing manner in order to avoid an initial and strong noise emission ("bang effect"). If the initial noise emission is avoided, the quick-venting venting mode can be switched to.
  • the embodiment enables the outlet valve to be opened initially slowly and then more quickly based on the switching signal depending on a threshold condition relating to a pressure.
  • the exhaust valve arrangement is designed so that air exiting the exhaust valve arrangement can be fed to a vehicle component that is different from the valve arrangement.
  • vehicle component can be a central air conditioning system in the vehicle, a fuel cell system and/or a compressor of a fuel cell system.
  • the compressed air can be fed to another vehicle process during venting in the noise-optimized venting mode in order to enable more energy-efficient operation of the respective process step.
  • the exhaust valve arrangement comprises a noise-reducing valve and a quick-venting valve.
  • the exhaust valve arrangement can therefore have two valves each adapted and/or optimized for a venting mode.
  • the noise-reducing valve can vent particularly quietly and can be switched to the first venting mode.
  • the quick-venting valve can vent particularly quickly and can be switched to the second venting mode.
  • the noise-reducing valve and/or the quick-venting valve are in the Hybrid ventilation mode can be switched and can therefore be switched simultaneously and/or successively.
  • the valve assembly has a housing, and the noise-reducing valve and the quick-venting valve are arranged in the housing.
  • the outlet valve for quick venting and noise-reducing venting is integrated in a common housing. This enables effective guidance of the air during venting and an integrated arrangement of the components of the valve assembly.
  • the outlet valve arrangement comprises a switching device and a switchable outlet valve, wherein the switching device is designed to switch the outlet valve to the first venting mode or the second venting mode based on the switching signal.
  • the switching device can switch the outlet valve and thus the outlet valve arrangement between the venting modes.
  • the outlet valve can be switched by changing the air flowing through the outlet valve.
  • the outlet valve itself can be switched to several outlet modes and/or a throttle device is connected upstream and/or downstream of the outlet valve.
  • valve arrangement is designed to switch the outlet valve arrangement to the quick-venting, second venting mode in a de-energized state. This makes it possible to provide a fallback level that enables quick venting in the event of a defect that leads to a failure of the supply of electrical current to the valve arrangement.
  • a pneumatic system for a vehicle comprising the valve arrangement described above is provided.
  • the valve arrangement can have one or more features described as optional in order to achieve an associated technical effect.
  • the pneumatic system comprises an electropneumatic service brake system, an electropneumatic parking brake system, an electropneumatic air suspension system and/or an electropneumatic Transmission.
  • the valve arrangement can be used particularly advantageously in the electropneumatic service brake system and/or electropneumatic parking brake system.
  • Application in an electropneumatic air suspension system, an electropneumatic transmission automation or other electropneumatic systems in the vehicle is also possible.
  • the pneumatic system comprises an electro-pneumatic service brake system
  • the exhaust valve arrangement comprises one or more ABS valves.
  • the anti-lock braking system (ABS) valve(s) are valves of the service brake system. Operating the ABS valves in the second venting mode may be necessary for safety reasons in a safety-relevant situation, wherein such a safety-relevant situation rarely occurs and the exhaust valve arrangement may have a noise-reducing valve for non-safety-relevant situations.
  • the ABS valves may be switchable between the first venting mode and the second venting mode.
  • the pneumatic system comprises a silencer device, and the ABS valve(s) are designed to vent via the silencer device in the first venting mode. This enables a further reduction in noise emissions.
  • a vehicle in particular a commercial vehicle, comprising the pneumatic system described above is provided.
  • the valve arrangement of the pneumatic system can have one or more features described as optional in order to achieve an associated technical effect.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a pneumatic system according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a pneumatic system according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a vehicle, in particular a commercial vehicle, according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of a flow chart of a method according to an embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a pneumatic system 250 according to an embodiment of the invention.
  • the pneumatic system 250 is designed to be used in a vehicle 200a, in particular a commercial vehicle 200b.
  • the pneumatic system 250 comprises an electropneumatic service brake system 250a (see Figure 3), an electropneumatic parking brake system 250b (see Figure 3), an electropneumatic air suspension system 250c and/or an electropneumatic transmission 250d.
  • vehicle 200a in particular commercial vehicle 200b, is referred to below as vehicle 200a, 200b.
  • vehicle 200a, 200b is shown in Figure 3 and described with reference to Figure 3.
  • the pneumatic system 250 comprises a valve arrangement 100, a compressed air supply 58 and a working volume 50 of an actuator 210 (see Figure 3).
  • the valve arrangement 100 comprises an inlet valve 52 that fluidically connects the compressed air supply 58 and the working volume 50.
  • the inlet valve 52 is designed to supply the working volume 50 of the actuator 210 with air from the compressed air supply 58 and thus ventilate it.
  • the valve arrangement 100 comprises an outlet valve arrangement 110.
  • the outlet valve arrangement 110 is designed to vent the working volume 50 of the actuator 210 and thus the pneumatic system 250, i.e. to let out air.
  • the valve arrangement 100 is thus designed to ventilate and vent the working volume 50 of the actuator 210.
  • the valve arrangement 100 comprises a control unit 120 (see Figure 3) for operating the valve arrangement 110.
  • the outlet valve arrangement 110 is designed to receive a switching signal 125 (see Figure 3) from the control unit 120 and to be operated according to the switching signal 125.
  • the outlet valve arrangement 100 comprises a switching device 102 and an outlet valve 54.
  • the outlet valve 54 is a switchable outlet valve 101.
  • the switching device 102 is designed to use the switching signal 125 to switch the switchable outlet valve 101 to a noise-reducing, first venting mode M1 or a quick-venting, second venting mode M2.
  • the first venting mode M1 is noise-optimized and the second venting mode M2 is venting-optimized.
  • the exhaust valve arrangement 110 can be switched to a hybrid venting mode MH using the switching signal 125.
  • the hybrid mode MH is schematically shown by a box with a dashed line that overlaps the first venting mode M1 and the second venting mode M2.
  • the exhaust valve arrangement 110 is switched to the first venting mode M1 and the second venting mode M2.
  • the valve arrangement 100 is configured to switch the outlet valve arrangement 110 into the quick-venting, second venting mode M2 in a de-energized state.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a pneumatic system 250 according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows an embodiment of a pneumatic system 250 in which the outlet valve assembly 110 has alternative features to the embodiment shown in Figure 1.
  • Figure 2 is described with reference to Figure 1, wherein differences between the embodiments are described.
  • the exhaust valve arrangement 110 comprises two exhaust valves 54, namely a noise-reducing valve 111 and a quick-venting valve 112.
  • the noise-reducing valve 111 can be switched in the first venting mode M1 and the quick-venting valve 112 can be switched in the second venting mode M2.
  • the pneumatic system comprises a switching device 102 (not shown in Figure 2) as described with reference to Figure 1, wherein the switching device 102 is set up to switch the noise-reducing valve 111 and/or the quick-venting valve 112.
  • the quick-venting valve 112 can be deactivated and the venting can take place solely via the noise-reducing valve 111.
  • the noise-reducing valve 111 can be deactivated and the venting can take place solely via the quick-venting valve 112. Both valves 111, 112 can be switched in the hybrid ventilation mode MH and can thus be operated simultaneously and/or successively.
  • the valve assembly 100 has a housing 130 indicated only schematically by a dotted line, and the noise-reducing valve 111 and the quick-venting valve 112 are arranged in the housing 130.
  • the exhaust valve arrangement 110 is designed so that air 105 exiting from the exhaust valve arrangement 110 is supplied to a vehicle component 260 that is different from the valve arrangement 100.
  • the quick-venting valve 112 is fluidically connected to the vehicle component 260.
  • air 105 exiting can thus be supplied to the vehicle component 260 as a process gas, for example to operate the vehicle component 260, to support the operation of the vehicle component 260 and/or to increase the efficiency of the vehicle component 260.
  • the pneumatic system 250 comprises a silencer device 265.
  • the outlet valve arrangement 110 is designed so that gas escaping from the outlet valve arrangement 110 is fed to the silencer device 265.
  • the noise-reducing valve 111 is fluidically connected to the silencer device 265. When the working volume 50 is vented, gas escaping via the noise-reducing valve 111 is fed to the silencer device 265 in order to further reduce noise emissions.
  • the vehicle component 260 and/or the silencer device 265 can be similarly pressurized with gas escaping from the switchable outlet valve 101 according to Figure 1.
  • FIG 3 shows a schematic representation of a vehicle 200a, in particular a commercial vehicle 200b, according to an embodiment of the invention.
  • the vehicle 200a, 200b comprises the embodiment of the pneumatic system 250 described with reference to Figure 1 as a parking brake system 250b and the embodiment of the pneumatic system 250 described with reference to Figure 2 as a service brake system 250a.
  • Figure 3 is described with reference to Figures 1 and 2.
  • the vehicle 200a, 200b according to Figure 3 is a land vehicle, in particular a towing vehicle and/or a trailer of a multi-unit vehicle 200a, 200b.
  • the vehicle 200a, 200b has a brake value sensor 135.
  • the brake value sensor 135 can, for example, comprise a brake pedal with a valve base in order to convert a driver-side braking request into a signal for operating the pneumatic system 250 and/or to convert a braking request conveyed by an automated driving function into a signal for operating the pneumatic system 250.
  • the vehicle 200a, 200b comprises the service brake system 250a and the parking brake system 250b.
  • the service brake system 250a comprises a valve arrangement 100 with a plurality of outlet valve devices 110, in particular one outlet valve device 110 per wheel brake, and two switching devices 102.
  • the parking brake system 250b comprises an outlet valve arrangement 110.
  • the vehicle 200a, 200b comprises a control unit 120.
  • the control unit 120 (control module) is designed to operate the parking brake system 250b and the components of the service brake system 250a and the corresponding outlet valve arrangements 110 relating to the rear axles of the vehicle 200a, 200b.
  • the control unit 120 can therefore also be referred to as a rear axle modulator (RAM).
  • the control unit 120 is also designed as a rear switching device 102.
  • the control unit 120 is connected to the brake value transmitter 135 in order to receive a signal for braking that corresponds to the braking request.
  • the front switching device 102 is designed to operate components of the service brake system 250a and the corresponding outlet valve arrangements 110 relating to the front axle of the vehicle 200a, 200b.
  • the switching device 102 can therefore also be referred to as a front axle modulator (FAM).
  • the front switching device 102 is connected to the brake value transmitter 135 in order to receive a signal for braking that corresponds to the braking request.
  • the control unit 120 is configured to output a switching signal 125 for switching the exhaust valve arrangements 110 to the exhaust valve arrangements 110.
  • the control unit 120 is connected to the switching device 102 of the front axle, the FAM, for communication purposes, for example via a vehicle bus 270.
  • the outlet valve arrangements 110 can each be switched to a noise-reducing, first venting mode M1 or a fast-venting, second venting mode M2 based on the switching signal 125.
  • the control unit 120 is set up to output the switching signal 125 taking into account a vehicle state 121, the vehicle speed 122 and/or a driving situation 123.
  • the control unit 120 is connected to the vehicle bus 270 in order to be able to receive and process the vehicle state 121, the vehicle speed 122, the driving situation 123 and/or information relating to these.
  • a venting of the service brake system 250a during a stability intervention such as yaw control is, for example, a venting with a high criticality and must take place quickly in the second venting mode M2.
  • An example of a critical venting in the second venting mode M2 in the electropneumatic parking brake system 250b is an emergency braking via the parking brake 250b while driving.
  • the outlet valve arrangement 110 can be switched based on the switching signal 125 depending on a threshold condition 126 relating to a pressure p.
  • the switching devices 102 i.e. the RAM and the FAM
  • the outlet valve arrangement 110 is set up to be switched to the first venting mode M1 and/or to the second venting mode M2 based on the switching signal 125 above a pressure threshold 127 defining the threshold condition 126 and/or below the pressure threshold 127.
  • the service brake system 250a comprises two noise-reducing valves 111, which are illustrated in the schematic drawing of Figure 3 together with the switching devices 102 or the RAM and the FAM.

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Abstract

Ventilanordnung (100) für ein pneumatisches System (250) eines Fahrzeugs (200a), insbesondere Nutzfahrzeugs (200b), umfassend: eine Auslassenventilanordnung (110) zum Entlüften des pneumatischen Systems (250), ein Steuergerät (120) zum Betreiben der Ventilanordnung (110) zum Be- und Entlüften eines pneumatischen Aktuators (210), wobei das Steuergerät (120) dazu eingerichtet ist, ein Schaltsignal (125) zum Schalten der Auslassventilanordnung (110) an die Auslassventilanordnung (110) auszugeben, und die Auslassventilanordnung (110) anhand des Schaltsignals (125) in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus (M1) oder einen schnellentlüftend, zweiten Entlüftungsmodus (M2) schaltbar ist.

Description

Ventilanordnunq für ein pneumatisches System eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, pneumatisches System, Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, Verfahren und Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für ein pneumatisches System eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs. Die Offenbarung betrifft auch ein pneumatisches System für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer Ventilanordnung für ein pneumatisches System eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, und ein Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium.
Für moderne Fahrzeuge gewinnt eine Reduzierung von Geräuschemissionen mit der zunehmenden Elektrifizierung der Antriebe an Bedeutung, insbesondere für teilweise und/oder ausschließlich elektrisch antreibbare Fahrzeuge.
Eine Quelle von Geräuschen kann ein pneumatisches System sein. Derartige Systeme umfassen einen Druckluftvorrat und/oder einen Kompressor, die ein Einlassventil mit einem Luftdruck beaufschlagen können. Das Einlassventil ist mit einem Arbeitsvolumen eines pneumatischen Aktuators verbunden, der bei und/oder nach einer Betätigung einen Luftstrom durch ein Auslassventil entlässt. Insbesondere bei einem Auslassen beziehungsweise Entlüften durch das Auslassventil können Geräusche entstehen. Es ist möglich, das Auslassen zu drosseln. Eine Drosselung des Auslassens kann jedoch einen Einfluss auf die Betätigung des Aktuators haben. Beispielsweise für ein Betriebsbremssystem als pneumatisches System ist in bestimmten Situationen eine Drosselung nicht vorzunehmen, sondern das Auslassventil zum möglichst schnellen Entlüften zu betätigen.
DE 10 2020 214 971 A1 offenbart eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein hydraulisches Leitungssystem mit zumindest einem stromlos geschlossenen hydraulischen Ventil, wobei eine Endstufe zur elektrischen Ansteuerung des zumindest einen hydraulischen Ventils vorgesehen ist. Zur Minimierung der Geräuschemissionen ist die Endstufe eine analog regelbare Endstufe und eine Recheneinheit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, einen Ventilstrom basierend auf einer Druckdifferenz über das hydraulische Ventil zu bestimmen und die Endstufe anzusteuern den Ventilstrom an dem hydraulischen Ventil zur Verfügung zu stellen.
DE 10 2014 009 179 A1 offenbart eine Ventilanordnung zur Bremsansteuerung einer druckmittelbetriebenen Bremsanlage eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein in einem Gehäuse angeordnetes Relaisventil und wenigstens ein Magnetventil zum Ansteuern des Relaisventils. Um die Herstellung und Montage der Ventilanordnung zu vereinfachen, den erforderlichen Bauraum sehr klein zu halten und die Bauteilanzahl verringern zu können, weist das Gehäuse wenigstens eine einseitig geschlossene, eine Steuerkammer, eine Arbeitskammer und eine Druckkammer bildende zylindrische Aufnahme für einen Relaisventilkolben, einen Einsatz und ein Trägerelement für ein Plattenventil auf, die in dieser Reihenfolge axial in die Aufnahme einführbar und darin fixierbar sind. Dabei kann das Trägerelement einen Aufnahmeraum für einen Geräuschdampfer aufweisen.
Ferner offenbart DE 102019 131 110 A1 offenbart ein Verfahren zum sicheren Notstoppen eines Nutzfahrzeugs mit einem elektronisch steuerbaren pneumatischen Bremssystem mit Federspeicherbremszylindern an wenigstens einer Achse, wobei das elektronisch steuerbare pneumatische Bremssystem ein Betriebsbremssystem und wenigstens ein erstes Redundanzsystem aufweist, wobei im Falle eines ersten Fehlers in dem Betriebsbremssystem das Fahrzeug durch das Redundanzsystem gebremst wird, wobei das elektronisch steuerbare Bremssystem ferner einen ungedrosselten Entlüftungspfad und einen gegenüber diesem gedrosselten Entlüftungspfad zum Entlüften der Federspeicherbremszylindern aufweist. Das Verfahren zeichnet sich durch die Schritte aus: Ermitteln eines zweiten Fehlers in dem Redundanzsystem, und in Antwort hierauf: automatisiertes gedrosseltes Entlüften von wenigstens einem der Federspeicherbremszylinder über den gedrosselten Entlüftungspfad zum langsamen, sicheren Stoppen des Fahrzeugs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu bereichern. Eine Ausführungsform löst die Aufgabe, eine Geräuschemission von pneumatischen Entlüftungen zu reduzieren und gleichzeitig, falls notwendig, eine schnelle Entlüftung herbeizuführen. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie den Gegenständen nach den weiteren unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung an.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Ventilanordnung für ein pneumatisches System eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, bereitgestellt. Die Ventilanordnung umfasst: eine Auslassventilanordnung zum Entlüften des pneumatischen Systems, ein Steuergerät zum Betreiben der Ventilanordnung zum Be- und Entlüften eines pneumatischen Aktuators, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, ein Schaltsignal zum Schalten der Auslassventilanordnung an die Auslassventilanordnung auszugeben, und die Auslassventilanordnung anhand des Schaltsignals in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus schaltbar ist.
Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, dass geräuschdämpfende Maßnahmen in der Auslassventilanordnung beziehungsweise in einem Entlüftungsteil im Allgemeinen häufig mit einer Reduktion beziehungsweise einer Limitierung von Entlüftungsgradienten einhergehen. Damit ist die Entlüftung gedrosselt. Da jedoch hohe Gradienten zum Entlüften, also eine Schnellentlüftung, nicht immer zwingend erforderlich sind, ist es vorgesehen, dass der Entlüftungsmodus anhand des Schaltsignals umgestellt werden kann, um die Auslassventilanordnung in dem ersten Entlüftungsmodus geräuschmindernd oder in dem zweiten Entlüftungsmodus schnellentlüftend betreiben zu können.
Mit der Erfindung kann ein elektropneumatisches Fahrzeugsystem oder Gerät betrieben werden, das dazu ausgebildet ist, zwischen einer geräuschmindernden Entlüftung und einer schnellen beziehungsweise gradientenoptimierten Entlüftung umzuschalten. Die Aktivierung des entsprechenden Modus erfolgt dabei durch das von dem Steuergerät ausgegebenen Schaltsignal, das eine jeweilige Fahrzeugsituation und/oder Dringlichkeit beziehungsweise Kritikalität der jeweiligen Entlüftung widerspiegeln kann, um das Entlüften durch die Auslassventilanordnung dementsprechend zu veranlassen.
Optional ist das Steuergerät dazu eingerichtet, das Schaltsignal unter Berücksichtigung eines Fahrzeugzustands, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Fahrsituation auszugeben. Dabei kann die Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Fahrzeugzustand und/oder einen Fahrzeugzustand charakterisierend aufgefasst werden. Insbesondere kann die Fahrsituation charakterisieren, ob eine Situation für die Fahrdynamik stabilitätskritisch und/oder sicherheitsrelevant ist. Beispielsweise kann eine stabilitätskritische und sicherheitsrelevante Fahrsituation eine Gefahrenbremsung sein. Dabei kann die Auslassventilanordnung bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in einer stabilitätskritischen und/oder sicherheitsrelevanten Fahrsituation in den zweiten Entlüftungsmodus geschaltet werden, um eine entsprechende Dynamik und Performance des Aktuators, beispielsweise bei einem Eingriff einer Bremse, zu ermöglichen. Die Häufigkeit derartiger Eingriffe ist jedoch gering und ein entsprechender Eingriff findet eher bei höheren Geschwindigkeiten statt, in denen die Geräuschemission in entsprechenden Notsituationen eher toleriert werden kann. Bei einer geringen Geschwindigkeit kann die Auslassventilanordnung in den ersten Entlüftungsmodus schalten, um die Geräuschemissionen zu vermindern. Das geräuschoptimierte Entlüften kann vor allem im Stand und/oder während kleiner Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet werden, da hier die Entlüftungsgeräusche weniger von anderen Fahrzeug- und/oder Fahrgeräuschen überlagert werden und so als störender wahrgenommen werden können.
Optional ist der erste Entlüftungsmodus geräuschoptimiert und/oder der zweite Entlüftungsmodus ist entlüftungsoptimiert. Mit dem ersten Entlüftungsmodus kann die Auslassventilanordnung eine Entlüftung bei einer minimalen Geräuschemission erzielen. Mit dem zweiten Entlüftungsmodus kann die Auslassventilanordnung eine ungedrosselte und möglichst schnelle Entlüftung erzielen.
Optional ist die Auslassventilanordnung anhand des Schaltsignals in einen Hybridentlüftungsmodus schaltbar, wobei die Auslassventilanordnung in dem Hybridentlüftungsmodus in den ersten Entlüftungsmodus und in den zweiten Entlüftungsmodus schaltbar ist. Dabei kann die Auslassventilanordnung zusätzlich oder alternativ zu dem ersten Entlüftungsmodus und dem zweiten Entlüftungsmodus in Zwischenschritte und/oder zeitlich versetzt in den ersten Entlüftungsmodus, den zweiten Entlüftungsmodus und/oder in einen Zwischenschritt geschaltet werden. Beispielsweise kann der Hybridentlüftungsmodus einen Kompromiss beziehungsweise eine Balance zwischen einem geräuschoptimierten und einem maximal schnellentlüftenden, also gradientenoptimierten Entlüftungsmodus sein. Dabei können in dem Hybridentlüftungsmodus beliebig viele Zwischenschritte ausgesteuert werden.
Optional ist die Auslassventilanordnung dazu eingerichtet, anhand des Schaltsignals oberhalb einer die Schwellwertbedingung definierenden Druckschwelle in den ersten Entlüftungsmodus und/oder unterhalb der Druckschwelle in den zweiten Entlüftungsmodus geschaltet zu werden. Damit kann eine Entlüftung bei einem hohen Druck geräuschmindernd begonnen werden, um eine anfängliche und starke Geräuschemission („Knalleffekt“) zu vermeiden. Wenn die anfängliche Geräuschemission vermieden ist, kann in den schnellentlüftenden Entlüftungsmodus geschaltet werden. Mit anderen Worten ermöglicht die Ausführungsform ein zunächst langsames und schneller werdendes Öffnen des Auslassventils anhand des Schaltsignals in Abhängigkeit einer einen Druck betreffenden Schwellwertbedingung.
Optional ist die Auslassventilanordnung dazu eingerichtet, dass aus der Auslassventilanordnung austretende Luft einer von der Ventilanordnung verschiedenen Fahrzeugkomponenten zuführbar ist. Damit kann die Emission der pneumatischen Entlüftungsgeräusche deutlich reduziert werden und gleichzeitig die in der pneumatischen Druckluft gespeicherte Energie vor beziehungsweise bei der Entlüftung in einem anderen Prozess im Fahrzeug wiederverwendet werden, um die Energieeffizienz des Gesamtfahrzeugs zu verbessern. Beispielsweise kann die Fahrzeugkomponente eine zentrale Luftaufbereitung des Fahrzeugs, ein Brennstoffzellensystem und/oder ein Kompressor eines Brennstoffzellensystems sein. Dabei kann die Druckluft während der Entlüftung im geräuschoptimierten Entlüftungsmodus noch einem anderen Fahrzeugprozess zugeführt, um einen energieeffizienteren Betrieb des jeweiligen Prozessschrittes zu ermöglichen.
Optional umfasst die Auslassventilanordnung ein geräuschminderndes Ventil und ein schnellentlüftendes Ventil. Damit kann die Auslassventilanordnung zwei jeweils auf einen Entlüftungsmodus adaptierte und/oder optimierte Ventile aufweisen. Das geräuschmindernde Ventil kann besonders geräuscharm entlüften und ist in dem ersten Entlüftungsmodus schaltbar. Das schnellentlüftende Ventil kann besonders schnell entlüften und ist in dem zweiten Entlüftungsmodus schaltbar. Das geräuschmindernde Ventil und/oder das schnellentlüftende Ventil sind in den Hybridentlüftungsmodus schaltbar und können somit simultan und/oder sukzessive geschaltet werden.
Optional weist die Ventilanordnung ein Gehäuse auf, und das geräuschmindernde Ventil und das schnellentlüftende Ventil sind in dem Gehäuse angeordnet. Damit können das Auslassventil für eine Schnellentlüftung und ein geräuschminderndes Entlüften in einem gemeinsamen Gehäuse integriert werden. Damit sind eine effektive Führung der Luft beim Entlüften und eine integrierte Anordnung der Komponenten der Ventilanordnung möglich.
Optional umfasst die Auslassventilanordnung eine Umschaltvorrichtung und ein schaltbares Auslassventil, wobei die Umschaltvorrichtung dazu eingerichtet ist, anhand des Schaltsignals das Auslassventil in den ersten Entlüftungsmodus oder den zweiten Entlüftungsmodus zu schalten. Durch die Umschaltvorrichtung kann das Auslassventil und somit die Auslassventilanordnung zwischen den Entlüftungsmodi umgeschaltet werden. Dabei kann das Auslassventil durch eine Veränderung der das Auslassventil durchströmenden Luft geschaltet werden. Beispielsweise ist das Auslassventil selbst in mehrere Auslassmodi schaltbar und/oder dem Auslassventil ist eine Drosselvorrichtung vor- und/oder nachgeschaltet.
Optional ist die Ventilanordnung dazu eingerichtet, die Auslassventilanordnung in einem stromlosen Zustand in den schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus zu schalten. Damit kann im Falle eines Defekts, der zu einem Ausfall der Beaufschlagung der Ventilanordnung mit elektrischen Strom führt, eine Rückfallebene bereitgestellt werden, die eine Schnellentlüftung ermöglicht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein pneumatisches System für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, umfassend die oben beschriebene Ventilanordnung, bereitgestellt. Die Ventilanordnung kann dabei ein oder mehrere als optional beschriebene Merkmale aufweisen, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.
Optional umfasst das pneumatische System ein elektropneumatisches Betriebsbremssystem, ein elektropneumatisches Feststellbremssystem, ein elektropneumatisches Luftfederungssystems und/oder ein elektropneumatisches Getriebe. Die Ventilanordnung kann vorteilhaft besonders in dem elektropneumatischen Betriebsbremssystem und/oder elektropneumatischen Feststellbremssystem angewendet werden. Auch eine Anwendung in einem elektropneumatischen Luftfederungssystem, einer elektropneumatischen Getriebeautomatisierung oder anderen elektropneumatischen Systemen im Fahrzeug sind möglich.
Optional umfasst das pneumatische System ein elektropneumatisches Betriebsbremssystem, und die Auslassventilanordnung umfasst ein oder mehrere ABS-Ventile. Das oder die Antiblockiersystem-Ventile (ABS-Ventile) sind Ventile des Betriebsbremssystem. Das Betreiben der ABS-Ventile in dem zweiten Entlüftungsmodus kann aus Sicherheitsgründen in einer sicherheitsrelevanten Situation erforderlich sein, wobei eine derartige sicherheitsrelevante Situation selten auftritt und die Auslassventilanordnung ein geräuschminderndes Ventil für nichtsicherheitsrelevante Situationen aufweisen kann. Alternativ können die ABS-Ventile zwischen dem ersten Entlüftungsmodus und dem zweiten Entlüftungsmodus schaltbar sein.
Optional umfasst das pneumatische System eine Schalldämpfvorrichtung, und das oder die ABS-Ventile sind dazu eingerichtet, in dem ersten Entlüftungsmodus über die Schalldämpfvorrichtung zu entlüfteten. Damit ist eine weitere Verminderung der Geräuschemission möglich.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, umfassend das oben beschriebene pneumatisches System, bereitgestellt. Die Ventilanordnung des pneumatischen Systems kann dabei ein oder mehrere als optional beschriebene Merkmale aufweisen, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Ventilanordnung für ein pneumatisches System eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, bereitgestellt. Dabei weist das Verfahren auf: Ausgeben eines Schaltsignals an eine Auslassventilanordnung der Ventilanordnung; und Schalten der Auslassventilanordnung an die Auslassventilanordnung anhand des Schaltsignals in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus. Das Verfahren kann dabei derart ausgeführt werden, dass ein oder mehrere Merkmale wie mit Bezug zu der Ventilanordnung und/oder zu dem pneumatischen System beschrieben realisiert werden, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm und/oder ein computerlesbares Medium bereitgestellt. Das Computerprogramm und/oder das computerlesbare Medium umfassen Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß der Erfindung und/oder Schritte davon durchzuführen. Optional umfasst das Computerprogramm und/oder das computerlesbare Medium Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, die als vorteilhaft oder optional beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sowie deren technische Effekte ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsformen. Dabei zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines pneumatischen Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines pneumatischen Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ablaufschemas eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines pneumatischen Systems 250 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Das pneumatische System 250 ist dazu eingerichtet, in einem Fahrzeug 200a, insbesondere Nutzfahrzeug 200b, verwendet zu werden. Dafür umfasst das pneumatische System 250 ein elektropneumatisches Betriebsbremssystem 250a (siehe Figur 3), ein elektropneumatisches Feststellbremssystem 250b (siehe Figur 3), ein elektropneumatisches Luftfederungssystem 250c und/oder ein elektropneumatisches Getriebe 250d.
Das Fahrzeug 200a, insbesondere Nutzfahrzeug 200b, wird im Folgenden als Fahrzeug 200a, 200b bezeichnet. Ein derartiges Fahrzeug 200a, 200b ist in Figur 3 gezeigt und mit Bezug zu Figur 3 beschrieben.
Das pneumatische System 250 gemäß Figur 1 umfasst eine Ventilanordnung 100, einen Druckluftvorrat 58 und ein Arbeitsvolumen 50 eines Aktuators 210 (siehe Figur 3). Die Ventilanordnung 100 umfasst ein den Druckluftvorrat 58 und das Arbeitsvolumen 50 fluidtechnisch verbindendes Einlassventil 52. Das Einlassventil 52 ist dazu eingerichtet, das Arbeitsvolumen 50 des Aktuators 210 mit Luft aus dem Druckluftvorrat 58 zu beaufschlagen und so zu belüften.
Die Ventilanordnung 100 umfasst eine Auslassventilanordnung 110. Die Auslassventilanordnung 110 ist dazu eingerichtet, das Arbeitsvolumen 50 des Aktuators 210 und somit das pneumatische System 250 zu entlüften, also Luft auszulassen. Damit ist die Ventilanordnung 100 dazu eingerichtet, das Arbeitsvolumen 50 des Aktuators 210 zu be- und entlüften.
Die Ventilanordnung 100 umfasst ein Steuergerät 120 (siehe Figur 3) zum Betreiben der Ventilanordnung 110. Dabei ist die Auslassventilanordnung 110 dazu eingerichtet, von dem Steuergerät 120 ein Schaltsignal 125 (siehe Figur 3) zu empfangen und gemäß dem Schaltsignal 125 betrieben zu werden. Dafür umfasst die Auslassventilanordnung 100 eine Umschaltvorrichtung 102 und ein Auslassventil 54. Das Auslassventil 54 ist ein schaltbares Auslassventil 101. Die Umschaltvorrichtung 102 ist dazu eingerichtet, anhand des Schaltsignals 125 das schaltbare Auslassventil 101 in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus M1 oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus M2 zu schalten. Der erste Entlüftungsmodus M1 ist dabei geräuschoptimiert und der zweite Entlüftungsmodus M2 ist entlüftungsoptimiert. Dabei ist es möglich, dass in dem zweiten Entlüftungsmodus M2 ein zusätzlicher Entlüftungsquerschnitt vor und/oder hinter dem Auslassventil 101 dazugeschaltet wird und die Entlüftung über einen geräuschoptimierten Entlüftungsteil des Auslassventils 101 parallel aufrechterhalten bleibt. Die Auslassventilanordnung 110 ist anhand des Schaltsignals 125 in einen Hybridentlüftungsmodus MH schaltbar. Der Hybridmodus MH ist schematisch durch eine den ersten Entlüftungsmodus M1 und den zweiten Entlüftungsmodus M2 überlappende Box mit einer gestrichenen Linie dargestellt. Dabei wird in dem Hybridentlüftungsmodus MH die Auslassventilanordnung 110 in den ersten Entlüftungsmodus M1 und in den zweiten Entlüftungsmodus M2 geschaltet.
Die Ventilanordnung 100 ist dazu eingerichtet, die Auslassventilanordnung 110 in einem stromlosen Zustand in den schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus M2 zu schalten.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines pneumatischen Systems 250 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines pneumatischen Systems 250, bei der die Auslassventilanordnung 110 zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform alternative Merkmale aufweist. Figur 2 wird unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben, wobei Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben werden.
Die Auslassventilanordnung 110 gemäß Figur 2 umfasst zwei Auslassventile 54, nämlich ein geräuschminderndes Ventil 111 und ein schnellentlüftendes Ventil 112. Das geräuschmindernde Ventil 111 kann in dem ersten Entlüftungsmodus M1 und das schnellentlüftende Ventil 112 kann in dem zweiten Entlüftungsmodus M2 geschaltet werden. Optional umfasst das pneumatische System eine in Figur 2 nicht gezeigte Umschaltvorrichtung 102 wie mit Bezug zu Figur 1 beschrieben, wobei die Umschaltvorrichtung 102 zum Schalten des geräuschmindernde Ventil 111 und/oder des schnellentlüftende Ventil 112 eingerichtet ist. In dem ersten Entlüftungsmodus M1 kann das schnellentlüftende Ventil 112 deaktiviert sein und die Entlüftung allein über das geräuschmindernde Ventil 111 erfolgen. In dem zweiten Entlüftungsmodus M2 kann das geräuschmindernde Ventil 111 deaktiviert sein und die Entlüftung allein über das schnellentlüftende Ventil 112 erfolgen. Beide Ventile 111 , 112 sind in dem Hybridentlüftungsmodus MH schaltbar und somit simultan und/oder sukzessive betreibbar. Die Ventilanordnung 100 weist ein nur schematisch durch eine gepunktete Linie angedeutetes Gehäuse 130 auf, und das geräuschmindernde Ventil 111 und das schnellentlüftende Ventil 112 sind in dem Gehäuse 130 angeordnet.
Die Auslassventilanordnung 110 ist dazu eingerichtet, dass aus der Auslassventilanordnung 110 austretende Luft 105 einer von der Ventilanordnung 100 verschiedenen Fahrzeugkomponenten 260 zugeführt wird. Dazu ist das schnellentlüftende Ventil 112 fluidtechnisch mit der Fahrzeugkomponente 260 verbunden. Bei einer Entlüftung des Arbeitsvolumens 50 über das schnellentlüftende Ventil 112 austretende Luft 105 kann somit der Fahrzeugkomponente 260 als Prozessgas zugeführt werden, beispielsweise um die Fahrzeugkomponente 260 zu betreiben, das Betreiben der Fahrzeugkomponente 260 zu unterstützen und/oder die Effizienz der Fahrzeugkomponente 260 zu erhöhen.
Das pneumatische System 250 umfasst eine Schalldämpfvorrichtung 265. Die Auslassventilanordnung 110 ist dazu eingerichtet, dass aus der Auslassventilanordnung 110 austretendes Gas der Schalldämpfervorrichtung 265 zugeführt wird. Dazu ist das geräuschmindernde Ventil 111 fluidtechnisch mit der Schalldämpfvorrichtung 265 verbunden. Bei einer Entlüftung des Arbeitsvolumens 50 über das geräuschmindernde Ventil 111 austretendes Gas wird der Schalldämpfervorrichtung 265 zugeführt, um Geräuschemission weiter zu vermindern.
Die Fahrzeugkomponente 260 und/oder die Schalldämpfervorrichtung 265 lassen sich analog mit aus dem schaltbaren Auslassventil 101 gemäß Figur 1 austretendem Gas beaufschlagen.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 200a, insbesondere Nutzfahrzeugs 200b, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst die mit Bezug zu Figur 1 beschriebene Ausführungsform des pneumatischen Systems 250 als Feststellbremssystem 250b und die mit Bezug zu Figur 2 beschriebene Ausführungsform des pneumatischen Systems 250 als Betriebsbremssystem 250a. Figur 3 wird unter Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 beschrieben. Das Fahrzeug 200a, 200b gemäß Figur 3 ist ein Landfahrzeug, insbesondere ein Zugfahrzeug und/oder ein Anhänger eines mehrgliedrigen Fahrzeugs 200a, 200b.
Das Fahrzeug 200a, 200b weist einen Bremswertgeber 135 auf. Der Bremswertgeber 135 kann beispielsweise ein Bremspedal mit einem Ventilunterbau umfassen, um eine fahrerseitige Bremsanforderung in ein Signal zum Betreiben des pneumatischen Systems 250 umzusetzen und/oder eine durch eine automatisierte Fahrfunktion vermittelte Bremsanforderung in ein Signal zum Betreiben des pneumatischen Systems 250 umzusetzen.
Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst das Betriebsbremssystem 250a und das Feststellbremssystem 250b. Das Betriebsbremssystem 250a umfasst eine Ventilanordnung 100 mit mehrere Auslassventilvorrichtungen 110, insbesondere eine Auslassventilvorrichtungen 110 pro Radbremse, und zwei Umschaltvorrichtungen 102. Das Feststellbremssystem 250b umfasst eine Auslassventilanordnung 110.
Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst ein Steuergerät 120. Das Steuergerät 120 (control module) ist dazu eingerichtet, das Feststellbremssystem 250b und die Hinterachsen des Fahrzeugs 200a, 200b betreffende Komponenten des Betriebsbremssystems 250a und der entsprechenden Auslassventilanordnungen 110 zu betreiben. Das Steuergerät 120 kann daher auch als Hinterachsmodulator (englisch: „rear axle modulator“, RAM) bezeichnet werden. Das Steuergerät 120 ist zugleich als hintere Umschaltvorrichtung 102 ausgebildet. Das Steuergerät 120 ist mit dem Bremswertgeber 135 verbunden, um ein der Bremsanforderung entsprechendes Signal zum Bremsen zu empfangen.
Die vordere Umschaltvorrichtung 102 ist dazu eingerichtet, die Vorderachse des Fahrzeugs 200a, 200b betreffende Komponenten des Betriebsbremssystems 250a und der entsprechenden Auslassventilanordnungen 110 zu betreiben. Die Umschaltvorrichtung 102 kann daher auch als Frontachsenmodulator (englisch: „front axle modulator“ FAM) bezeichnet werden. Die vordere Umschaltvorrichtung 102 ist mit dem Bremswertgeber 135 verbunden, um ein der Bremsanforderung entsprechendes Signal zum Bremsen zu empfangen. Das Steuergerät 120 ist dazu eingerichtet, ein Schaltsignal 125 zum Schalten der Auslassventilanordnungen 110 an die Auslassventilanordnungen 110 auszugeben. Dazu ist das Steuergerät 120 mit der Umschaltvorrichtung 102 der Vorderachse, dem FAM, kommunikationstechnisch, beispielsweise über einen Fahrzeugbus 270 verbunden.
Die Auslassventilanordnungen 110 sind anhand des Schaltsignals 125 jeweils in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus M1 oder einen schnellentlüftend, zweiten Entlüftungsmodus M2 schaltbar. Das Steuergerät 120 ist dazu eingerichtet, das Schaltsignal 125 unter Berücksichtigung eines Fahrzeugzustands 121 , der Fahrzeuggeschwindigkeit 122 und/oder einer Fahrsituation 123 auszugeben. Dazu ist das Steuergerät 120 mit dem Fahrzeugbus 270 verbunden, um den Fahrzeugzustands 121 , die Fahrzeuggeschwindigkeit 122, die Fahrsituation 123 und/oder diese betreffenden Informationen zu empfangen und verarbeiten zu können. Eine Entlüftung des Betriebsbremssystems 250a während eines Stabilitätseingriffs wie beispielsweise einer Gierregelung ist beispielsweise eine Entlüftung mit einer hohen Kritikalität und hat schnell in dem zweiten Entlüftungsmodus M2 zu erfolgen. Ein solcher Stabilitätseingriffs erfordert eine hochdynamische und präzise Regelung des Bremsdrucks beziehungsweise der resultierenden Bremsmomente. Ein Beispiel für eine kritische Entlüftung in dem zweiten Entlüftungsmodus M2 bei dem elektropneumatischen Feststellbremssystem 250b ist ein Notbremsen über die Feststellbremse 250b während der Fahrt.
Die Auslassventilanordnung 110 ist anhand des Schaltsignals 125 in Abhängigkeit einer einen Druck p betreffenden Schwellwertbedingung 126 schaltbar. Dafür sind die Umschaltvorrichtungen 102, also der RAM und der FAM, mit dem Steuergerät 120 kommunikationstechnisch verbunden und dazu eingerichtet, einen die Ventilanordnung 100 betreffenden Druck p zu sensieren und an das Steuergerät 120 zu übermitteln. Die Auslassventilanordnung 110 ist dazu eingerichtet, anhand des Schaltsignals 125 oberhalb einer die Schwellwertbedingung 126 definierenden Druckschwelle 127 in den ersten Entlüftungsmodus M1 und/oder unterhalb der Druckschwelle 127 in den zweiten Entlüftungsmodus M2 geschaltet zu werden. Das Betriebsbremssystem 250a umfasst zwei geräuschmindernde Ventile 111 , die in der schematischen Zeichnung der Figur 3 zusammen mit den Umschaltvorrichtungen 102 beziehungsweise dem RAM und dem FAM illustriert sind.
Das Betriebsbremssystem 250a umfasst dabei eine Auslassventilanordnung 110, die eine Mehrzahl von ABS-Ventilen 255 als schnellentlüftende Ventile 112 aufweist.
Dabei ist jedes der ABS-Ventile 255 mit einem Aktuator 210, der als Betriebsbremse ausgebildet ist zur Betätigung des jeweiligen Aktuators 210 verbunden. Jeder der Aktuatoren 210 ist dazu eingerichtet, ein Rad beziehungsweise ein Paar von Rädern (nicht indiziert) des Fahrzeugs 200a, 200b zu bremsen. Die ABS-Ventile 255 sind dazu eingerichtet, in dem zweiten Entlüftungsmodus M2 als Rückfallebene betrieben zu werden.
Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst zwei Schalldämpfvorrichtung 265, und die ABS- Ventile 255 sind dazu eingerichtet, in dem ersten Entlüftungsmodus M1 über die Schaltvorrichtung 102 und die Schalldämpfvorrichtung 265 zu entlüfteten.
Das Feststellbremssystem 250b weist ein schaltbares Auslassventil 101 auf. Das Feststellbremssystem 250b ist mit einer der Schalldämpfvorrichtung 265 fluidtechnisch verbunden, um in dem ersten Entlüftungsmodus M1 Luft über die Schalldämpfvorrichtung 265 zu entlüften.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufschemas eines Verfahrens 300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 300 ist ein Verfahren 300 zum Betreiben einer Ventilanordnung 100 für ein pneumatisches System 250 eines Fahrzeugs 200a, 200b. Eine derartige Ventilanordnung 100, ein derartiges pneumatisches System 250 und ein derartiges Fahrzeug 200a, 200b sind mit Bezug zu Figure 1 bis 3 beschrieben. Figur 4 wird unter Bezugnahme auf Figuren 1 bis 3 beschrieben.
Das Verfahren 300 weist auf: Ausgeben 310 eines Schaltsignals 125 an eine Auslassventilanordnung 110 der Ventilanordnung 100.
Es erfolgt ein Schalten 320 der Auslassventilanordnung 110 an die Auslassventilanordnung 110 anhand des Schaltsignals 125 in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus M1 oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus M2.
Bezugszeichen
50 Arbeitsvolumen
52 Einlassventil
54 Auslassventil
58 Druckluftvorrat
100 Ventilanordnung
101 schaltbares Auslassventil
102 Umschaltvorrichtung
105 Luft
110 Auslassventilanordnung
111 geräuschminderndes Ventil
112 schnellentlüftendes Ventil
120 Steuergerät
121 Fahrzeugzustand
122 Fahrzeuggeschwindigkeit
123 Fahrsituation
125 Schaltsignal
126 Schwellwertbedingung
127 Druckschwelle
130 Gehäuse
135 Bremswertgeber
200a Fahrzeug
200b Nutzfahrzeug
210 pneumatischer Aktuator
250 pneumatisches System
250a Betriebsbremssystem
250b Feststellbremssystem
250c Luftfederungssystem
250d Getriebe 255 ABS-Ventil
260 Fahrzeugkomponente
265 Schalldämpfvorrichtung
270 Fahrzeugbus
275 Verbindungsvorrichtung
300 Verfahren
310 Ausgeben
320 Schalten
P Druck
M1 geräuschmindernder, erster Entlüftungsmodus
M2 schnellentlüftender, zweiter Entlüftungsmodus
MH Hybridentlüftungsmodus

Claims

Patentansprüche
1. Ventilanordnung (100) für ein pneumatisches System (250) eines Fahrzeugs (200a), insbesondere Nutzfahrzeugs (200b), umfassend:
- eine Auslassenventilanordnung (110) zum Entlüften des pneumatischen Systems (250),
- ein Steuergerät (120) zum Betreiben der Ventilanordnung (110) zum Be- und Entlüften eines pneumatischen Aktuators (210), wobei
- das Steuergerät (120) dazu eingerichtet ist, ein Schaltsignal (125) zum Schalten der Auslassventilanordnung (110) an die Auslassventilanordnung (110) auszugeben, und
- die Auslassventilanordnung (110) anhand des Schaltsignals (125) in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus (M1 ) oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus (M2) schaltbar ist.
2. Ventilanordnung (100) nach Anspruch 1 , wobei
- das Steuergerät (120) dazu eingerichtet ist, das Schaltsignal (125) unter Berücksichtigung eines Fahrzeugzustands (121 ), der Fahrzeuggeschwindigkeit (122) und/oder einer Fahrsituation (123) auszugeben.
3. Ventilanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
- der erste Entlüftungsmodus (M1) geräuschoptimiert ist und/oder der zweite Entlüftungsmodus (M2) entlüftungsoptimiert ist.
4. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslassventilanordnung (110) anhand des Schaltsignals (125) in einen Hybridentlüftungsmodus (MH) schaltbar ist, wobei die Auslassventilanordnung (110) in dem Hybridentlüftungsmodus (MH) in den ersten Entlüftungsmodus (M1 ) und in den zweiten Entlüftungsmodus (M2) schaltbar ist.
5. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslassventilanordnung (110) anhand des Schaltsignals (125) in Abhängigkeit einer einen Druck (p) betreffenden Schwellwertbedingung (126) schaltbar ist.
6. Ventilanordnung (100) nach Anspruch 5, wobei die Auslassventilanordnung (110) dazu eingerichtet ist, anhand des Schaltsignals (125) oberhalb einer die Schwellwertbedingung (126) definierenden Druckschwelle (127) in den ersten Entlüftungsmodus (M1) und/oder unterhalb der Druckschwelle (127) in den zweiten Entlüftungsmodus (M2) geschaltet zu werden.
7. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslassventilanordnung (110) dazu eingerichtet ist, dass aus der Auslassventilanordnung (110) austretende Luft (105) einer von der Ventilanordnung (100) verschiedenen Fahrzeugkomponenten (260) zuführbar ist.
8. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslassventilanordnung (110) ein geräuschminderndes Ventil (111 ) und ein schnellentlüftendes Ventil (112) umfasst.
9. Ventilanordnung (100) nach Anspruch 8, wobei die Ventilanordnung (100) ein Gehäuse (130) aufweist, und das geräuschmindernde Ventil (111) und das schnellentlüftende Ventil (112) in dem Gehäuse (130) angeordnet sind.
10. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslassventilanordnung (100) eine Umschaltvorrichtung (102) und ein schaltbares Auslassventil (101 ) umfasst, wobei die Umschaltvorrichtung (102) dazu eingerichtet ist, anhand des Schaltsignals (125) das Auslassventil (101 ) in den ersten Entlüftungsmodus (M1 ) oder den zweiten Entlüftungsmodus (M2) zu schalten.
11. Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ventilanordnung (100) dazu eingerichtet ist, die Auslassventilanordnung (110) in einem stromlosen Zustand in den schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus (M2) zu schalten.
12. Pneumatisches System (250) für ein Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), umfassend die Ventilanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche.
13. Pneumatisches System (250) nach Anspruch 12, wobei das pneumatische System (250) ein elektropneumatisches Betriebsbremssystem (250a), ein elektropneumatisches Feststellbremssystem (250b), ein elektropneumatisches Luftfederungssystems (250c) und/oder ein elektropneumatisches Getriebe (250d) umfasst.
14. Pneumatisches System (250) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das pneumatische System (250) ein elektropneumatisches Betriebsbremssystem (250a) umfasst, und die Auslassventilanordnung (110) ein oder mehrere ABS-Ventile (255) umfasst.
15. Pneumatisches System (250) nach Anspruch 14, wobei das pneumatische System (250) eine Schalldämpfvorrichtung (265) umfasst, und das oder die ABS- Ventile (255) dazu eingerichtet sind, in dem ersten Entlüftungsmodus (M1 ) über die Schalldämpfvorrichtung (265) zu entlüfteten.
16. Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), umfassend ein pneumatisches System (250) nach einen der Ansprüche 12 bis 15.
17. Verfahren (300) zum Betreiben einer Ventilanordnung (100) für ein pneumatisches System (250) eines Fahrzeugs (200a), insbesondere Nutzfahrzeugs (200b), wobei das Verfahren (300) aufweist:
- Ausgeben (310) eines Schaltsignals (125) an eine Auslassventilanordnung (110) der Ventilanordnung (100); und
- Schalten (320) der Auslassventilanordnung (110) an die Auslassventilanordnung (110) anhand des Schaltsignals (125) in einen geräuschmindernden, ersten Entlüftungsmodus (M1 ) oder einen schnellentlüftenden, zweiten Entlüftungsmodus (M2).
18. Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (300) und/oder die Schritte des Verfahrens (300) nach Anspruch 17 durchzuführen.
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