EP4719846A1

EP4719846A1 - Verfahren zur steuerung einer druckluftversorgungsanlage eines fahrzeugs und druckluftversorgungsanlage

Info

Publication number: EP4719846A1
Application number: EP24722524.6A
Authority: EP
Inventors: Kevin Pendzich; Rudolf Dückmann; Jan HARTAU; Raul GOREK
Original assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Priority date: 2023-06-01
Filing date: 2024-04-25
Publication date: 2026-04-08
Also published as: DE102023114351A1; WO2024245653A1; CN121285488A

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage (1) eines Fahrzeugs, an welche wenigstens ein Druckluftverbraucherkreis (V1, V2, V3, V4) angeschlossen ist, wobei die Druckluftversorgungsanlage (1) eine Druckluftaufbereitungseinheit (2), ein der Druckluftaufbereitungseinheit zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Ventil (3), eine elektronische Steuereinheit (5) sowie auch für eine Leckageüberwachung geeignete Sensormittel (4; 4.1, 4.2, 4.3, 4.4) aufweist, wobei der wenigstens eine Druckluftverbraucherkreis mittels der Steuereinheit durch Ansteuern des Ventils mit der Druckluftversorgung verbindbar oder davon abtrennbar ist, und bei dem eine Leckageüberwachung des bzw. der Druckluftverbraucherkreise erfolgt. Es ist vorgesehen, dass eine erkannte Leckage in dem bzw. einem Druckluftverbraucherkreis quantifiziert sowie in Abhängigkeit von der festgestellten Leckagequantität bewertet wird, und dass der betreffende undichte Druckluftverbraucherkreis in Abhängigkeit von der Bewertung der Leckagequantität von der Druckluftversorgung teilweise oder vollständig abgetrennt wird oder abgetrennt bleibt.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs und Druckluftversorgungsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, an welche zumindest zwei Druckluftverbraucherkreise angeschlossen sind, wobei die Druckluftversorgungsanlage eine Druckluftaufbereitungseinheit, ein der Druckluftaufbereitungseinheit zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil, eine elektronische Steuereinheit sowie auch für eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise geeignete Sensormittel aufweist, wobei die Druckluftverbraucherkreise mittels der Steuereinheit durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils mit der Druckluftversorgung verbindbar oder davon abtrennbar sind, und bei dem eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise erfolgt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Druckluftversorgungsanlage.

Elektronisch steuerbare Druckluftversorgungsanlagen von Fahrzeugen, wie insbesondere von Nutzfahrzeugen, weisen üblicherweise eine Druckluftaufbereitungseinheit mit einem Lufttrockner, einem Mehrkreisschutzventil sowie mit einer elektronischen Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist über Sensorleitungen mit Drucksensoren zur Ermittlung der Versorgungsdrücke in den Versorgungsleitungen der angeschlossenen Druckluft- verbraucherkreise verbunden.

Mittels eines schaltbaren Kompressors wird in einem Förderbetrieb Luft aus der Umgebung angesaugt, verdichtet und über den Lufttrockner in mindestens eine Hauptversorgungsleitung gefördert. Von der Hauptversorgungsleitung zweigen über jeweils ein Überströmventil des Mehrkreisschutzventils mehrere Versorgungsleitungen zu den Druckluftverbraucherkreisen ab, an welche zumindest teilweise jeweils ein Drucksensor zur Ermittlung des jeweiligen Versorgungsdrucks angeschlossen ist. In einer mehrere Druckluftverbraucherkreise versorgenden Druckluftversorgungsanlage hat das Mehr- kreisschutzventil die Funktion, die in der Druckluftversorgungsanlage erzeugte Druckluft unabhängig voneinander an die jeweiligen Druckluftverbraucherkreise weiterzuleiten, und bei einem schadhaften Verbraucherkreis diesen automatisch von der Druckluftversorgungsanlage zu trennen, sodass die übrigen Verbraucherkreise weiterhin mit Druckluft versorgt werden können. Hierzu stehen die Anschlüsse der Verbraucherkreise über jeweils ein innerhalb des Mehrkreisschutzventils angeordnetes Überströmventil mit dem Ausgangsanschluss des Lufttrockners der Druckluftaufbereitungseinheit oder mit einer Druckluft führenden Versorgungsleitung eines anderen Verbraucherkreises in Verbindung. Ein Überströmventil öffnet sich dann, wenn der eingangsseitig anstehende Druck einen eingestellten öffnungsdruck erreicht oder überschritten hat, und schließt dann, wenn ein ausgangsseitig anstehender Druck einen öffnungsdruckabhängigen Schließdruck erreicht oder unterschritten hat.

Über diese rein pneumatisch gesteuerte mechanische Funktionsweise der Überströmventile hinausgehend sind bereits elektronisch steuerbare Mehrkreisschutzventile bekannt, welche über elektromagnetische Ventilmittel die Zufuhr zu den Überströmventilen und/oder die Durchleitung von Druckluft durch die Überströmventile ermöglichen oder absperren können.

Um die Funktionstüchtigkeit einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs und insbesondere der Bremskreise einer Druckluftbremsanlage zu überwachen und möglichst lange aufrecht zu erhalten, ist es wichtig, eine gegebenenfalls entstandene Leckage innerhalb der Druckluftversorgungsanlage beziehungsweise innerhalb der daran angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise frühzeitig zu erkennen. Während es relativ einfach ist, eine Leckage während eines längeren Fahrzeugstillstands zu erkennen, ist dies während eines Fährbetriebs aufgrund der gegenläufigen Einflüsse eines Förderbetriebs des Kompressors und des betriebsbedingten Druckluftverbrauchs in den Druckluftverbraucherkreisen vergleichsweise schwierig. Um eine Leckage in der Druckluftversorgungsanlage oder in einem der Druckluftverbraucherkreise zu erkennen, sind Leckageüberwachungsverfahren bekannt, die meistens darauf beruhen, einen Förderoder Versorgungsdruck oder den Druckgradienten eines Förder- oder Versorgungsdrucks sensorisch zu ermitteln und mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen, und abhängig von dem Vergleichsergebnis gegebenenfalls ein Warnsignal auszugeben. Aus der DE 10 2019 100 788 A1 ist ein Verfahren zur Leckageüberwachung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs mit einem eingangsseitig an diese Anlage angeschlossenen Kompressor und mit mehreren ausgangsseitig an diese angeschlossenen Druckluftverbraucherkreisen bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird während des Fährbetriebs ein Versorgungsdruck in einer Versorgungsleitung mindestens eines Druckluftverbraucherkreises mittels eines Drucksensors fortlaufend ermittelt. Aus jeweils wenigstens zwei aufeinanderfolgend erfassten Druckwerten sowie der Zeitdifferenz zwischen deren Erfassung wird fortlaufend ein Druckgradient berechnet und mit einem vorgegebenen Gradientengrenzwert, welcher auf einen Wert kleiner Null festgelegt ist, verglichen. Das bekannte Verfahren geht von einem Überwachungszeit- raum aus, in dem sowohl mehrere Förderpausen eines Kompressors, in denen Druckluft den Druckluftverbraucherkreisen entnommen wird, als auch mehrere Förderpausen, in denen keine Druckluft den Druckluftverbraucherkreisen entnommen wird, enthalten sind. In den Förderpausen mit Druckluftverbrauch wird der Gradientengrenzwert von dem Druckgradienten nicht überschritten. In den Förderpausen ohne Druckluftverbrauch wird der Gradientengrenzwert von dem Druckgradienten überschritten und nimmt den Wert Null an, sofern keine Leckage in der Druckluftversorgungsanlage oder in einem der Druckluftverbraucherkreise vorliegt. Wenn der Druckgradient innerhalb des vorgegebenen Überwachungszeitraums, welcher mehrere Förderpausen des Kompressors umfasst, den Gradientengrenzwert nie überschritten hat, wird auf eine Leckage geschlossen und ein Warnsignal ausgegeben.

Außerdem ist aus der DE 195 15 895 A1 ein Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs mit mehreren Druckluftverbraucherkreisen bekannt, bei dem von einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit die Zufuhr von Druckluft in die Druckluftverbraucherkreise sowie die Entnahme von Druckluft aus einem Druckluftverbraucherkreis zur Überleitung in einen anderen Druckluftverbraucherkreis oder zum Zwecke der Regeneration eines Lufttrockners gesteuert werden kann. Die elektronische Steuereinheit überwacht den Druck in den Druckluftverbraucherkreisen und trennt diese von der Druckluftversorgung in Abhängigkeit von einem kreisabhängigen, programmierbaren Begrenzungsdruck und verbindet den jeweiligen Druckluftverbraucherkreis, wenn der Begrenzungsdruck um eine programmierte Druckdifferenz unterschritten wird. Die bekannten Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs beziehungsweise zur Leckageüberwachung haben Nachteile und weisen daher einen Verbesserungsbedarf auf. So wird, wenn ein bestimmtes Druckniveau in einem Druckluftverbraucherkreis nicht erreicht oder unterschritten wird, der betreffende Druckluftverbraucherkreis über das Mehrkreisschutzventil automatisch und dauerhaft von der Druckluftversorgung getrennt sowie der Fahrer benachrichtigt. Nachteilig daran ist, dass der betreffende Druckluftverbraucherkreis und die daran angebundenen Druckluftverbraucher dann möglicherweise unnötig bis zu einem Werkstattbesuch nicht mehr zur Verfügung stehen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage der eingangs genannten Art vorzustellen, mit dem im Falle einer erkannten Leckage bis zu deren Beseitigung ein sichererer und effizienterer Betrieb der Druckluftversorgungsanlage als bisher ermöglicht wird. Insbesondere soll dieses Verfahren für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Druckluftverbraucherkreisen eines Fahrzeugs geeignet sein. Eine weitere Aufgabe bestand darin, eine für die Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Druckluftversorgungsanlage vorzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren und einer Druckluftversorgungsanlage erreicht, welche die Merkmale der unabhängigen Ansprüche aufweisen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugeordneten abhängigen Ansprüchen definiert.

Die Erfindung betrifft demnach zunächst ein Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, an welche zumindest zwei Druckluftverbraucherkreise angeschlossen sind, wobei die Druckluftversorgungsanlage eine Druckluftaufbereitungseinheit, ein der Druckluftaufbereitungseinheit zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil, eine elektronische Steuereinheit sowie auch für eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise geeignete Sensormittel aufweist, wobei die Druckluftverbraucherkreise mittels der Steuereinheit durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils mit der Druckluftversorgung verbindbar oder davon abtrennbar sind, und bei dem eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise erfolgt. Gemäß der Erfindung ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass eine erkannte Leckage in einem Druckluftverbraucherkreis quantifiziert sowie in Abhängigkeit von der festgestellten Leckagequantität bewertet wird, und dass der betreffende undichte Druckluftverbraucherkreis in Abhängigkeit von der Bewertung der Leckagequantität von der Druckluftversorgung teilweise oder vollständig abgetrennt wird oder abgetrennt bleibt.

Dieses Verfahren ist besonders dann vorteilhaft anwendbar, wenn der zu beurteilende Druckluftverbraucherkreis mittels zumindest eines zugeordneten Ventils abgesperrt ist und der Luftdruck in diesem Verbraucherkreis in einem Zeitraum, in welchem in diesem Verbraucherkreis kein Druckluftverbrauch stattfindet, in zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten gemessen wird. Sollte der Luftdruck in diesem abgesperrten Druckluftverbraucherkreis dennoch abnehmen, kann einfach und zuverlässig auf das Vorliegen einer Leckage geschlossen werden. Es wird dann verfahrensgemäß geprüft, ob diese Leckage vergleichsweise groß oder vergleichsweise klein ist, also welche Leckagequantität vorliegt. Die Leckagequantität kann beispielsweise als Druckluftverlust von zwei Liter pro Minute oder als Druckabfall von beispielsweise 0,1 x 10⁵ Pa pro Minute ermittelt werden.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beruht demnach darauf, über die Erkennung einer Leckage hinausgehend eine genaue Messung der Leckagegröße beziehungsweise des Druckluftverlustes oder des Druckverlustes pro Zeiteinheit durchzuführen. Dadurch kann eine vorhandene Leckage hinsichtlich deren Größe beziehungsweise Schadhaftigkeit eingestuft und bewertet werden.

Welche leckagebedingten Druckluftverluste oder Druckverluste in dem jeweiligen Druckluftverbraucherkreis tolerabel sind hängt beispielsweise davon ab, wozu dieser Druckluftverbraucherkreis dient und in welchem Fahrzeugtyp das Verfahren sowie die Vorrichtung gemäß der Erfindung genutzt werden. So wird ein vergleichsweise geringer Druckverlust in einem Betriebsbremskreis weniger tolerabel sein als der gleiche Druckverlust in einem eine Luftfederanlage versorgenden Druckluftverbraucherkreis.

Beispielsweise kann hinsichtlich eines Betriebsbremskreises zur Vermeidung eines zu starken Druckluftverlustes vorgesehen sein, dass dieser erst dann gegenüber der Druckluftversorgungsanlage abgesperrt wird, wenn die ermittelte Leckage im Stillstand des Fahrzeugs einen zuvor festgelegten unteren Leckagegrenzwert überschreitet. Dieser untere Leckagegrenzwert kann beispielsweise 1 l/min bis 10 l/min betragen.

Weiter kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass bei einer Leckage in einem Betriebsbremskreis des Fahrzeugs dieser bis zum Überschreiten eines zuvor festgelegten oberen Leckagegrenzwertes mit der Druckluftversorgungsanlage verbunden bleibt, sofern keine anderen Druckluftverbraucher aktiv sind. Zu den anderen Druckluftverbrauchern kann beispielsweise eine Luftfederanlage des Fahrzeugs gehören. Der obere Leckagegrenzwert kann beispielsweise 20 l/min betragen. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der schadhafte, eine Leckage aufweisende Betriebsbremskreis trotz eines vergleichsweise hohen Druckluftverlustes dann weiter genutzt werden kann, wenn vorzugsweise alle anderen Druckluftverbraucher des Fahrzeugs nicht aktiv sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass lediglich komfortrelevante Druckluftverbraucher nicht aktiv sein dürfen.

Gemäß einem anderen Beispiel kann vorgesehen sein, dass dann, wenn in einem ersten Betriebsbremskreis eines Fahrzeugs eine Leckage einen zuvor festgelegten Leckagegrenzwert überschreitet, und ein zweiter Betriebsbremskreis des Fahrzeugs keine Leckage aufweist, der erste Betriebsbremskreis erst dann von der Druckluftversorgungsanlage abgetrennt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein zuvor festgelegter Geschwindigkeitsgrenzwert ist. Der Geschwindigkeitsgrenzwert kann beispielsweise 30 km/h betragen. Demnach ist der erste Betriebsbremskreis trotz der dort vorhandenen Leckage, wenn vielleicht auch in geringem Umfang, dazu nutzbar, um bei vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten das Fahrzeug abzubremsen.

Demnach kann jedem individuellem Druckluftverbraucherkreis ein Grenzwert hinsichtlich einer gerade noch zulässige Leckagerate beziehungsweise eines gerade noch zulässigen Druckverlustes zugeordnet werden.

Gemäß einer anderen, besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorgestellten Erfindung kann vorgesehen sein, dass der undichte, also eine Leckage aufweisende Druckluftverbraucherkreis in einer relevanten Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation des Fahrzeugs vorübergehend doch wieder mit der Druckluftversorgungsanlage verbunden wird. Demnach kann die Information über die Größe beziehungsweise Schadhaftigkeit einer Leckage vorteilhaft dazu genutzt werden, um in einer Notfallsituation einen zuvor von der Druckluftversorgungsanlage leckagebedingt abgetrennten, schadhaften Druckluftverbraucherkreis vorübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage zu verbinden, wenn die quantifizierte Größe der erkannten Leckage dies zulässt und dadurch die Notfallsituation gemildert und/oder schneller behoben werden kann. Zudem kann durch die Quantifizierung von Leckagen Energie zum Betreiben des Kompressors im Förderbetrieb eingespart werden, indem die betreffenden schadhaften Druckluftverbraucher- kreise außerhalb von Notfall- oder Sondersituationen geschlossen werden beziehungsweise geschlossen bleiben.

Das Steuerungsverfahren gemäß der Erfindung kann vorteilhaft ohnehin vorhandene Drucksensoren nutzen. Zudem kann es an jedem Druckluftverbraucherkreis angewandt werden, welcher mittels eines Mehrkreisschutzventils elektronisch ansteuerbar ist und direkt oder indirekt mit einem Drucksensor ausgestattet ist, welcher eine fortlaufende Ermittlung des pneumatischen Druckes in dem Druckluftverbraucherkreis ermöglicht. Das Steuerungsverfahren ist softwarebasiert. Es ist zu dessen Betrieb lediglich eine Softwareanpassung einer vorhandenen elektronischen Steuereinheit einer Druckluftversorgungsanlage mit einem elektronisch steuerbaren Mehrkreisschutzventil erforderlich. Somit ist für die Anwendung dieses Steuerungsverfahrens kein zusätzlicher apparativer Aufwand erforderlich.

Es ist vorteilhaft, wenn das die Merkmale der Erfindung aufweisende Verfahren zumindest nach jedem neuen Starten des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dadurch ist eine einwandfreie Betriebsbereitschaft der Druckluftversorgungsanlage ermittelbar und gewährleistet. Eine ausreichende Druckdichtigkeit der Druckluftversorgungsanlage für deren Betrieb in einer Notfallsituation oder Sondersituationen kann jedoch auch bei jeder aktuellen Anforderung von Druckluft eines Druckluftverbrauchers erneut verifiziert werden.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dieses an einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei ein als undicht erkannter und von der Druckluftversorgung abgetrennter Druckluftverbraucherkreis in Form eines Bremskreises in einer Notbremssituation vorrübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage verbunden wird. Demnach kann mit dem Verfahren die Sicherheit eines Fahrzeugs in Notbremssituationen durch eine Notfall-Druckluftversorgung eines an sich undichten Druckluftbremskreises erhöht werden, solange eine Werkstatt noch nicht aufgesucht werden konnte. Zumindest ein elektrisch antreibbarer Kompressor kann, unabhängig von der Drehzahl eines Fahrzeugantriebsmotors, in einer solchen Situation vorübergehend seine maximal mögliche Förderleistung erbringen, um die Betriebsbremse des schadhaften Druckluftbremskreises wirksam betätigen zu können. Anhand der Leckagegröße beziehungsweise des Druckluftverlustes pro Zeiteinheit lässt sich beurteilen, ob eine Notfall- Druckluftversorgung möglich ist. Die Notfall-Druckluftversorgung kann in Bremskreisen genutzt werden, welche aufgrund einer Leckage geschlossen wurden. Der betreffende Druckluftbremskreis kann dann für einen begrenzten, vergleichsweise kurzen Zeitraum geöffnet werden, um eine Notfallbremsung zu unterstützen und so eine sicherere sowie schnellere Bremsung zu ermöglichen.

Die Erfindung ist zwar insbesondere für den Einsatz in Druckluftbremsanlagen von Fahrzeugen konzipiert. Das Verfahren kann jedoch auch in anderen Druckluftverbraucherkreisen vorteilhaft eingesetzt werden, beispielsweise in einer Luftfederungsanlage für eine sicherheitsrelevante Anhebung eines Fahrgestells oder dessen sichere Absenkung.

Gemäß einer spezielleren Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mittels der Steuereinheit und eines in dieser implementierten Computerprogramms sowie mittels einer mit zumindest einem Druckluftverbraucherkreis sensorisch verbundenen Drucksensoreinrichtung und dem Mehrkreisschutzventil an dem angeschlossenen Druckluftverbraucherkreis jeweils die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:

- Messen des aktuellen pneumatischen Druckes p_t1 ,act zu einem ersten Zeitpunkt t1 ,

- Berechnen eines aufgrund eines zu erwartenden Druckluftverbrauchs von Druckluftverbrauchern zu erwartenden pneumatischen Druckes p_t2,cal zu einem zweiten Zeitpunkt t2,

- Messen des aktuellen Druckes p_t2,act zu dem zweiten Zeitpunkt t2,

- Berechnen des tatsächlichen Druckluftverbrauchs in dem Überwachungszeitraum At zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2, - Vergleichen des zu erwartenden Druckluftverbrauchs mit dem tatsächlichen Druckluftverbrauch in dem Überwachungszeitraum At zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2,

- Erkennen einer Leckage eines Druckluftverbraucherkreises und Abtrennen des betreffenden undichten Druckluftverbraucherkreises von der Druckluftversorgungsanlage im Falle einer ermittelten Differenz zwischen dem zu erwartenden Druckluftverbrauch und dem tatsächlichen Druckluftverbrauch,

- Ermitteln einer Leckagerate Q des undichten Druckluftverbraucherkreises aus der Differenz zwischen dem zu erwartenden Druckluftverbrauch sowie dem tatsächlichen Druckluftverbrauch bei einer erkannten Leckage, und

- Zurverfügungstellen des betreffenden undichten Druckluftverbraucherkreises für eine relevante Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation, wenn die ermittelte Leckagerate Q einen vorgegebenen Leckageratengrenzwert unterschreitet.

Zwar ist die Nutzung des die Merkmale der Erfindung aufweisenden Verfahrens besonders dann einfach, wenn dieses an einem sowohl von einem Drucklufterzeuger ais auch von einem Druckluftverbraucher abgesperrten Verbraucherkreis angewandt wird, jedoch kann mit dem gerade geschilderten Verfahrensablauf gemäß einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zu erwartender Druckluftverbrauch über eine bestimmte Zeitspanne mit einem tatsächlichen Druckluftverbrauch in einem geschlossenen Druckluftverbraucherkreis verglichen werden, und aus der Differenz der genannten Druckluftverbrauchswerte eine Leckagerate ermittelt. Der zu erwartende Wert des Druckluftverbrauchs kann vorab, zum Beispiel während der Entwicklung und Erprobung des jeweiligen Fahrzeugs oder während der Applikation der Druckluftversorgungsanlage in dem Fahrzeug, in geeigneter weise bestimmt sowie in einem nichtflüchtigen Speicher der elektronischen Steuereinheit abgespeichert sein. Die gewünschte Information kann bei dem Verfahren jeweils aufgerufen oder aus in dem elektronischen Speicher hinterlegten relevanten Spezifikationen der Druckluftversorgungsanlage und/oder der Druckluftverbraucherkreise aktuell abgeleitet werden. Der tatsächliche Druckluftverbrauchswert kann aus dem gemessenen Druckgradient in der betrachteten Zeitspanne berechnet werden und ist die Summe aus der verbrauchten Druckluftmenge, beispielsweise zum Betätigen eines Bremsaktuators, plus des Druckluftverbrauchs über die Leckage. Wenn die ermittelte Leckagerate kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist, wird davon ausgegangen, dass der betreffende Druckluftverbraucherkreis in einer Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation vorteilhaft genutzt werden kann. Wenn beispielsweise einer der Bremskreise einer Druckluftbremsanlage als undicht erkannt und aus diesem Grund von der Druckluftversorgungsanlage abgetrennt wurde, und der elektronischen Steuereinheit eine Notbremsung signalisiert wird, beispielsweis über ein CAN-Bordnetz des Fahrzeugs, kann die elektronische Steuereinheit durch Ausgeben eines Steuerbefehls den beschädigten Bremskreis wieder öffnen, wenn die berechnete Leckage den Leckageratengrenzwert nicht überschreitet. Dies ermöglicht einen schnelleren und sichereren Bremsvorgang.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein unterer Leckageratengrenzwert Q_lim1 vorgegeben wird, bei dessen Überschreitung ein undichter Druckluftverbraucherkreis in einem Normalbetrieb des Fahrzeugs von der Druckluftversorgung abgetrennt ist sowie in einer Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation mit der Druckluftversorgung verbunden ist, und dass ein oberer Leckageratengrenzwert Q_lim2 vorgegeben wird, bei dessen Überschreitung ein undichter Druckluftverbraucherkreis ständig von der Druckluftversorgung abgetrennt ist.

Wie bereits erwähnt, wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein berechneter Druckluftverbrauch mit einem tatsächlichen Druckluftverbrauch in einem eine Leckage aufweisenden Druckluftverbraucherkreis verglichen und aus der Differenz eine Leckagerate für einen definierten Zeitraum berechnet. Ist die Differenz, also die ermittelte Leckagerate, größer als ein bestimmter, vorab in einem nichtflüchtigen Datenspeicher der elektronischen Steuereinheit festgelegter unterer Leckageratengrenzwert Q_lim1 , wird der betreffende Verbraucherkreis durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils von der Druckluftversorgungsanlage abgetrennt. Dadurch, dass ein als undicht erkannter Druckluftverbraucherkreis erst von der Druckluftversorgung abgetrennt wird, wenn die ermittelte Leckagerate einen unteren Leckageratengrenzwert Q_lim1 überschritten hat, wird sichergestellt, dass ein Druckluftverbraucherkreis im Falle einer sehr kleinen Leckage oder aufgrund einer Fehlertoleranz bei der Erkennung und Quantifizierung einer Leckage nicht unnötigerweise von der Druckluftversorgung abgetrennt wird.

Durch den oberen Leckageratengrenzwert Q_lim2 wird sichergestellt, dass ein bereits von der Druckluftversorgung abgetrennter undichter Druckluftverbraucherkreis nicht wieder geöffnet wird, wenn die Leckage so groß ist, dass die Öffnung sich in unzulässiger Weise auf die Betriebssicherheit und/oder den Energieverbrauch der Druckluftversorgungsanlage auswirken würde.

Außerdem kann gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen sein, dass ein erstes Warnsignal W1 ausgegeben wird, wenn eine erkannte Leckage eines Druckluftverbraucherkreises den unteren Leckageratengrenzwert Q_lim1 überschritten hat, und dass ein sich von dem ersten Warnsignal W1 unterscheidendes zweites Warnsignal W2 ausgegeben wird, wenn eine erkannte Leckage eines Druckluftverbraucherkreises den oberen Leckageratengrenzwert Q_lim2 überschritten hat.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit den gleichen Vorteilen auch an einer Druckluftversorgungsanlage betrieben werden, welche kein Mehrkreisschutzventil aufweist und nur einen einzigen Druckluftverbraucherkreis mit Druckluft versorgt, wobei verfahrensgemäß nach dem Feststellen einer Leckage in dem Druckluftverbraucherkreis dieser von der Druckluftversorgung abgesperrt wird, und wobei in einer Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation des Fahrzeugs dieser einzige Druckluftverbraucherkreis trotz der dort vorhandenen Leckage zumindest vorübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage verbunden sowie mit Druckluft versorgt wird.

Demnach kann das Verfahren die Sicherheit eines Fahrzeugs in zweierlei Hinsicht verbessern. Einerseits macht das Verfahren die Durchführung von Notbremsungen sicherer, solange eine Werkstatt noch nicht aufgesucht werden konnte. Andererseits warnt das Verfahren den Fahrer eines Fahrzeugs nicht nur vor Leckagen in der Druckluftversorgungsanlage, sondern auch hinsichtlich deren Größe beziehungsweise deren Relevanz. Mit dieser Information wird der Fahrer darauf hingewiesen, sein Bremsverhalten gegebenenfalls anzupassen und unverzüglich eine Werkstatt aufzusuchen.

Zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe stellt die Erfindung eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs vor, an welche wenigstens zwei Druckluftverbraucherkreise angeschlossen sind, und die eine Druckluftaufbereitungseinheit, ein der Druckluftaufbereitungseinheit zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil, eine elektronische Steuereinheit sowie auch für eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise geeignete Sensormittel aufweist, wobei die Druckluftverbraucherkreise mittels der elektronischen Steuereinheit durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils unabhängig voneinander mit der Druckluftversorgungsanlage verbindbar oder davon abtrennbar sind. Zudem weist die elektronische Steuereinheit ein Computerprogramm auf, welches zur Durchführung des geschilderten Verfahrens gemäß zumindest einem der Verfahrensansprüche ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, bei einer Druckluftversorgungsanlage mit einem steuerbaren Mehrkreisschutzventil durch Implementieren einer zusätzlichen Softwarefunktion in einer elektronischen Steuereinheit über eine Erkennung einer Leckage hinausgehend eine genaue Messung der Leckagegröße oder Leckagemenge pro Zeiteinheit durchzuführen. Diese Information kann vorteilhaft genutzt werden, um in einer Notbetriebssituation oder einer Sonderbetriebssituation des Fahrzeugs einen zuvor von der Druckluftversorgung abgetrennten, schadhaften Druckluftverbraucherkreis vorübergehend wieder mit Druckluft zu versorgen, wenn die quantifizierte Größe der erkannten Leckage dies zulässt, also für den gewünschten fahrzeugbetrieblichen Zweck ausreicht.

Wie erwähnt wurde, kann das Verfahren auch an einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs betrieben werden, an welcher nur ein Druckluftverbraucherkreis angeschlossen ist, wobei diese Druckluftversorgungsanlage eine Druckluftaufbereitungsein- heit, ein der Druckluftaufbereitungseinheit zugeordnetes elektronisch steuerbares Ventil, eine elektronische Steuereinheit sowie auch für eine Leckageüberwachung des Druckluftverbraucherkreises geeignete Sensormittel aufweist. Der Druckluftverbraucherkreis ist mittels der elektronischen Steuereinheit durch Ansteuern des Ventils mit der Druckluftversorgungsanlage verbindbar oder davon abtrennbar. Auch diese Druck- luftversorgungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit ein Computerprogramm aufweist, welches zur Durchführung des Verfahrens gemäß zumindest einem der Verfahrensansprüche ausgebildet ist, dessen Merkmale geschildert wurden.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Nutzfahrzeug oder einen Personenkraftwagen, mit einer Druckluftversorgungsanlage, welche gemäß dem Vorrichtungsanspruch wie geschildert aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist. Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs mit einem elektronisch steuerbaren Mehrkreisschutzventil, an welcher ein Verfahren gemäß der Erfindung betreibbar ist,

Fig. 2 ein Diagramm mit den zeitlichen Verläufen eines berechneten und eines gemessenen Druckes in einem Druckluftverbraucherkreis einer Druckluftversorgungsanlage gemäß Fig. 1 , und

Fig. 3 ein stark vereinfachtes Schema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt demnach ein schematisch stark vereinfachtes Schaltbild einer Druckluftversorgungsanlage 1 eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Nutzfahrzeugs, mit einer Druckluftbremsanlage, bei der die angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise V1 , V2, V3, V4 unabhängig voneinander elektronisch gesteuert mit der Druckluftversorgungsanlage verbindbar und von dieser abtrennbar sind. Eine derartige Druckluftversorgungsanlage ist an sich bekannt und beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 195 15 895 A1 beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher auf die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wichtigen Komponenten einer solchen Druckluftversorgungsanlage 1.

Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Druckluftversorgungsanlage 1 eines Kraftfahrzeugs weist als wesentliche Baugruppen eine Druckluftaufbereitungseinheit 2, ein elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil 3 und Sensormittel 4 für eine Leckageüberwachung von Druckluftverbraucherkreisen V1 , V2, V3, V4 in Form einer Drucksensoreinrichtung sowie eine elektronische Steuereinheit 5 auf. Eine Förderleitung 6 der Druckluftversorgungsanlage 1 ist an die Ausgangseite eines Kompressors 7 angeschlossen, welcher von einem Antriebsmotor 8 antreibbar ist. Im vorliegenden Beispiel ist ein Antriebsmotor 8 eine elektrische Maschine, welche über eine erste elektrische Leitung 9 mit der elektronischen Steuereinheit 5 verbunden und durch diese schaltbar ist, um einen Förderbetrieb des Kompressors 7 einzuschalten beziehungsweise auszuschalten. Alternativ dazu kann der Kompressors 7 über eine elektrisch, pneumatisch oder mechanisch ansteuerbare Schaltkupplung mit einem Antriebsmotor im Antriebsstrang des Fahrzeugs antriebsverbunden sein (nicht dargestellt). Im Förderbetrieb saugt der Kompressor 7 Luft aus der Umgebung an und fördert diese als verdichtete Druckluft in die erwähnte Förderleitung 6. Die Druckluftaufbereitungseinheit 2 weist einen Lufttrockner 10 auf, welcher eingangsseitig mit der Förderleitung 6 pneumatisch verbunden ist. Von der Förderleitung 6 zweigt ein elektromagnetisches Entlüftungsventil 11 mit ausgangsseitigem Schalldämpfer ab, welches über eine zweite elektrische Leitung 12 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden und durch die elektronische Steuereinheit 5 zur Entlüftung der Förderleitung 6 schaltbar ist. Gegebenenfalls ist das Entlüftungsventil 11 nicht direkt über die elektronische Steuereinheit 5, sondern indirekt über ein weiteres zwischengeschaltetes druckgesteuertes Schaltventil (nicht dargestellt) indirekt schaltbar. Außerdem ist dem Lufttrockner 10 in an sich bekannter Bauweise ein Luftfilter pneumatisch vorgeschaltet und ein Rückschlagventil pneumatisch nachgeschaltet (nicht dargestellt). Zudem ist der Lufttrockner 10 ausgangsseitig mit einer ebenfalls nicht dargestellten Einrichtung zur Regeneration, beziehungsweise zur Entfeuchtung von im Lufttrockner 10 aufgenommener Feuchtigkeit im Gegenstromverfahren verbunden. Eine derartige Einrichtung ist an sich bekannt sowie nicht erfindungswesentlich, und muss daher hier nicht weiter beschrieben werden.

Die Förderleitung 6 ist ausgangsseitig mit einer pneumatischen Fördergalerie 13 pneumatisch verbunden, welche noch beschrieben wird. Vorliegend sind an die Druckluftversorgungsanlage 1 vier Druckluftverbraucherkreise V1 , V2, V3, V4 pneumatisch angeschlossen. Beispielsweise sind der erste Druckluftverbraucherkreis V1 ein erster Betriebsbremskreis und der zweite Druckluftverbraucherkreis V2 ein zweiter Betriebsbremskreis sowie der dritte Druckluftverbraucherkreis V3 ein Anhänger- und Feststellbremskreis einer nicht dargestellten Druckluftbremsanlage. Der vierte Druckluftverbraucherkreis V4 kann ein Luftfederdruckluftkreis einer nicht dargestellten Luftfederanlage sein. Darüber hinaus können weitere nicht dargestellte Druckluftverbraucherkreise in Form von Nebenverbraucherkreisen vorgesehen sein.

Der Anzahl der angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise entsprechend verzweigt sich die pneumatische Fördergalerie 13 im vorliegenden Beispiel in vier Förderzweige 13.1 , 13.2, 13.3, 13.4 zu vier elektromagnetischen Vorsteuerventilen 15, 16, 17, 18 des Mehrkreisschutzventils 3. Jedes dieser Vorsteuerventile 15, 16, 17, 18 ist über jeweils eine elektrische Leitung 19, 20, 21 , 22 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden. Die elektronische Steuereinheit 5 kann jedes Vorsteuerventil

15, 16, 17, 18 einzeln schalten, um den jeweiligen Druckluftverbraucherkreis V1 , V2, V3, V4 von der Fördergalerie 13 und damit von der Druckluftversorgung zur trennen oder mit dieser pneumatisch zu verbinden. Die elektromagnetischen Vorsteuerventile 15, 16, 17, 18 sind ausgangsseitig über jeweils eine zugeordnete Versorgungsdruckleitung 23, 24, 25, 26 mit dem Eingang jeweils eines Überströmventils 27, 28, 29, 30 pneumatisch verbunden. Die Überströmventile 27, 28, 29, 30 sind ausgangsseitig mit dem jeweiligen Druckluftverbraucherkreis V1 , V2, V3, V4 pneumatisch verbunden. Außerdem ist in jede der Versorgungsdruckleitungen 23, 24, 25, 26 jeweils ein Drucksensor 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4 der Drucksensoreinrichtung 4 integriert. Jeder Drucksensor 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4 ist über jeweils eine zugeordnete elektrische Leitung 31 , 32, 33, 34 zur Ermittlung des Druckes jedes Druckluftverbraucherkreises V1 , V2, V3, V4 mit der elektronischen Steuereinheit 5 verbunden. Durch die elektronische Steuereinheit 5 kann mittels der Drucksensoreinrichtung 4 der Druck in jedem Druckluftverbraucherkreis V1 , V2, V3, V4 ständig ermittelt und überwacht werden.

Im Förderbetrieb des Kompressors 7 durchströmt die erzeugte Druckluft die Druckluftaufbereitungseinheit 2 und gelangt über die Fördergalerie 13 in die einzelnen Druckluftverbraucherkreise V1 , V2, V3, V4, wenn die elektromagnetischen Vorsteuerventile 15,

16, 17, 18 in Offenstellung geschaltet sind und ein Öffnungsdruck überschritten ist, welcher die Überströmventile 27, 28, 29, 30 öffnet. Der öffnungsdruck kann vorab individuell an jedem der Überströmventile 27, 28, 29, 30 mechanisch eingestellt worden sein.

Die in der Fig. 1 gezeigte Schaltung ist nur beispielhaft zu verstehen. So kann in einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform einer Druckluftversorgungsanlage der Förderdruck über eine andere Fördergalerie direkt zu den Überströmventilen 27, 28, 29, 30 gelangen. In dieser Ausführungsform kann über die Vorsteuerventile 15, 16, 17, 18, anstelle des Förderdrucks über Versorgungsdruckleitungen ein Steuerdruck über eine zusätzliche Steuerdruckgalerie an die Überströmventile 27, 28, 29, 30 herangeführt sein. Die Überströmventile 27, 28, 29, 30 können dann durch Schalten des Steuerdruckes an den Vorsteuerventilen 15, 16, 17, 18 jeweils in eine Sperrstellung geschaltet werden, beziehungsweise durch Abschalten des Steuerdruckes für ein Öffnen bei Überschreiten des Öffnungsdruckes freigegeben werden. Die elektromagnetischen Vorsteuerventile 15, 16, 17, 18 ermöglichen jedenfalls eine individuelle Verteilung des Förderdrucks auf die angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise V1 , V2, V3, V4 einerseits sowie eine vollständige Trennung von der Druckluftversorgung andererseits. Beispielsweise können einzelne Druckluftverbraucherkreise priorisiert mit Druckluft befüllt werden. Bei einer erkannten Leckage kann der oder die betreffenden schadhaften Druckluftverbraucherkreise vollständig vor der Druckluftversorgung abgetrennt werden. Dadurch kann eine ausreichende Druckluftversorgung der intakten Druckluftverbraucherkreise gewährleistet werden. Zumindest wird ein unnötig erhöhter Energieverbrauch vermieden.

An der Druckluftversorgungsanlage 1 gemäß Fig. 1 kann das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden. Andere an sich bekannte Druckluftversorgungsanlagen sind ebenfalls dafür geeignet. Wichtig ist lediglich, dass ein elektronisch ansteuerbares Mehrkreisschutzventil und eine elektronische Steuereinheit sowie damit ansteuerbare Ventile vorhanden sind, welche geeignet sind, in jedem angeschlossenen Druckluftverbraucherkreis eine Leckageüberwachung durchzuführen und im Bedarfsfall einen als schadhaft erkannten Druckluftverbraucherkreis schaltbar von der Druckluftversorgung zu trennen sowie umgekehrt einen leckagebedingt abgetrennten Druckluftverbraucherkreis im Bedarfsfall wieder mit der Druckluftversorgung zu verbinden. Demnach werden bei dem beispielhaft an der Druckluftversorgungsanlage 1 gemäß Fig. 1 durchgeführten Verfahren die angeschlossen vier Druckluftverbraucherkreise V1 , V2, V3, V4 mittels der Drucksensoren 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4 der Drucksensoreinrichtung 4 ständig überwacht.

Die Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Leckageüberwachung an dem ersten Betriebsbremskreis V1 gemäß Fig. 1. Der zu überwachende Betriebsbremskreis V1 ist ein geschlossener Kreislauf mit mindestens einem Druckluftverbraucher in Form eines elektropneumatisch betätigbaren Bremszylinders einer Radbremse eines Fahrzeugrades. Zunächst wird in einem Computerprogramm der elektronischen Steuereinheit 5 ein Überwa- chungszeitraum At während des Fährbetriebs des Fahrzeugs vorgegeben. Anschließend wird der aktuelle pneumatische Druck p_t1 ,act zu dem ersten Zeitpunkt t1 des Überwachungszeitraums At ermittelt. Gleichzeitig wird ein zu erwartender Druckluftverbrauch des mindestens einen Bremszylinders im Überwachungszeitraum At aus in der Steuereinheit 5 abgespeicherten und/oder aus auf einem Datenbus vorhandenen Daten berechnet und daraus der Wert eines zu erwartenden pneumatischen Drucks p_t2, cal zum zweiten Zeitpunkt t2 bestimmt. Im zweiten Zeitpunkt t2 wird der aktuelle pneumati- sehe Druck p_t2,act ermittelt und mit dem berechneten Wert des pneumatischen Drucks p_t2,cal verglichen.

Gemäß Fig. 2 weicht die aktuelle Druckverlaufskurve p(t)_act von der berechneten Druckverlaufskurve p(t)_cal ab. Der tatsächliche Druck p_t2,act ist demnach in dem gezeigten Beispiel zum zweiten Zeitpunkt t2 der Druckerfassung um eine Differenz Ap niedriger als der zu erwartende Druck p_t2,cal. Daraus wird auf eine Leckage in dem ersten Betriebsbremskreis V1 geschlossen. Aus dem tatsächlichen Druck p_t2,act im zweiten Zeitpunkt t2 wird mit Hilfe eines in dem Computerprogramm implementierten Rechenalgorithmus der tatsächliche Druckluftverbrauch in dem Überwachungszeit- raum At berechnet. Aus der Differenz der berechneten und tatsächlichen Druckluftver- bräuche ergibt sich eine Leckagerate Q von einem Druckluftverlust, der beispielweise in den Einheiten m³/s oder Liter pro Sekunde signalisiert werden kann. Dadurch ist die Leckage des ersten Betriebsbremskreises V1 quantifiziert. In einem zweiten Teil des Verfahrens wird nun die ermittelte Quantität der Leckage für die weitere Handhabung des schadhaften Betriebsbremskreises V1 herangezogen.

Die Fig. 3 zeigt die verfahrensgemäße Vorgehensweise im Falle des undichten ersten Betriebsbremskreises V1 . Demnach sind in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit 5 ein unterer Leckageratengrenzwert Q_lim1 und ein oberer Leckageratengrenzwert Q_lim2 abgespeichert. Falls die ermittelte Leckagerate Q des Betriebsbremskreises V1 in einem ersten Leckagebereich Q_0 unterhalb des unteren Leckageratengrenzwertes Q_lim1 liegt, wird ein nur geringfügiges Leck angenommen und der Betriebsbremskreis V1 bleibt mit der Druckluftversorgungsanlage 1 in unveränderter Weise verbunden.

Liegt die ermittelte Leckagerate Q innerhalb eines zweiten Leckagebereichs Q_1 , welcher durch den unteren Leckageratengrenzwert Q_lim1 und den oberen Leckageratengrenzwert Q_lim2 begrenzt ist, wird ein für einen betriebsrelevanten Zweck noch tolerierbares kleineres Leck angenommen. Der Fahrer wird darüber durch ein erstes Warnsignal W1 informiert, welches beispielsweise als Warnmeldung auf einer Anzeige im Führerhaus erscheint und zusätzlich akustisch signalisiert wird. In diesem Fall wird der Betriebsbremskreis V1 durch Ansteuern des ersten Vorsteuerventils 15 durch die elektronischen Steuereinheit 5 zunächst von der Druckluftversorgung getrennt. Für den Fall einer Notsituation, wie beispielsweise einer Notbremsung, welche in der elektronischen Steuereinheit 5 etwa über einen CAN-Datenbus des Fahrzeugs erfasst wird, wird der Betriebsbremskreis V1 durch Ansteuern des ersten Vorsteuerventils 15 vorübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage 1 verbunden, um die Notbremsung zu unterstützen und das Fahrzeug schneller zum Stehen zu bringen. Eine derartige Notfall- Druckluftversorgung kann bis zu einem Werkstattbesuch mehrmals erfolgen.

Liegt die ermittelte Leckagerate Q hingegen in einem dritten Leckagebereich Q_2, welcher den oberen Leckageratengrenzwert Q_lim2 überschreitet, wird angenommen, dass die Leckage nicht handhabbar ist. Der Betriebsbremskreis V1 wird durch Ansteuern des ersten Vorsteuerventils 15 dauerhaft von der Druckluftversorgung abgetrennt. Der Fahrer erhält ein entsprechendes zweites Warnsignal W2, welches den Fahrer in Form einer optischen und akustischen Warnmeldung informiert, dass ein möglichst sofortiger Werkstattbesuch erforderlich ist.

Bezugszeichen (Bestandteil der Beschreibung)

1 Druckluftversorgungsanlage

2 Druckluftaufbereitungseinheit

3 Mehrkreisschutzventil, Ventil

4 Sensormittel für eine Leckageüberwachung, Drucksensoreinrichtung

4.1 Erster Drucksensor

4.2 Zweiter Drucksensor

4.3 Dritter Drucksensor

4.4 Vierter Drucksensor

5 Elektronische Steuereinheit

6 Pneumatische Förderleitung

7 Kompressor

8 Antriebsmotor

9 Erste elektrische Leitung

10 Lufttrockner

11 Entlüftungsventil

12 Zweite elektrische Leitung

13 Pneumatische Fördergalerie

13.1 Erster Förderzweig

13.2 Zweiter Förderzweig

13.3 Dritter Förderzweig

13.4 Vierter Förderzweig

15 Erstes elektromagnetisches Vorsteuerventil

16 Zweites elektromagnetisches Vorsteuerventil

17 Drittes elektromagnetisches Vorsteuerventil

18 Viertes elektromagnetisches Vorsteuerventil

19 Dritte elektrische Leitung

20 Vierte elektrische Leitung

21 Fünfte elektrische Leitung

22 Sechste elektrische Leitung

23 Erste Versorgungsdruckleitung

24 Zweite Versorgungsdruckleitung

25 Dritte Versorgungsdruckleitung

26 Vierte Versorgungsdruckleitung 27 Erstes Überströmventil

28 Zweites Überströmventil

29 Drittes Überströmventil

30 Viertes Überströmventil

31 Siebte elektrische Leitung

32 Achte elektrische Leitung

33 Neunte elektrische Leitung

34 Zehnte elektrische Leitung p Pneumatischer Druck in einem Druckluftverbraucherkreis p_t1 ,act Aktueller pneumatischer Druck zu einem ersten Zeitpunkt p_t2,act Aktueller pneumatischer Druck zu einem zweiten Zeitpunkt p_t2,cal Berechneter zu erwartender Druck zu einem zweiten Zeitpunkt Ap Druckdifferenz p(t)_act Aktuelle Druckverlaufskurve p(t)_cal Berechnete, zu erwartende Druckverlaufskurve

Q Leckagerate

Q_0 Erster Leckagebereich

Q_1 Zweiter Leckagebereich

Q_2 Dritter Leckagebereich

Q_lim1 Unterer Leckageratengrenzwert

Q_lim2 Oberer Leckageratengrenzwert t Zeit

At Überwachungszeitraum t_1 Erster Zeitpunkt des Überwachungszeitraums t_2 Zweiter Zeitpunkt des Überwachungszeitraums

V1 Erster Druckluftverbraucherkreis, erster Betriebsbremskreis

V2 Zweiter Druckluftverbraucherkreis, zweiter Betriebsbremskreis

V3 Dritter Druckluftverbraucherkreis, Anhänger- und Feststellbremskreis

V4 Vierter Druckluftverbraucherkreis, Luftfederkreis

W1 Erstes Warnsignal, Warnmeldung

W2 Zweites Warnsignal, Warnmeldung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgungsanlage (1) eines Fahrzeugs, an welche zumindest zwei Druckluftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) angeschlossen sind, wobei die Druckluftversorgungsanlage (1) eine Druckluftaufbereitungseinheit (2), ein der Druckluftaufbereitungseinheit (2) zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil (3), eine elektronische Steuereinheit (5) sowie auch für eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) geeignete Sensormittel (4; 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4) aufweist, wobei die Druckluftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) mittels der Steuereinheit (5) durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils (3) mit der Druckluftversorgung verbindbar oder davon abtrennbar sind, und bei dem eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine erkannte Leckage in einem Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) quantifiziert sowie in Abhängigkeit von der festgestellten Leckagequantität bewertet wird, und dass der betreffende undichte Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) in Abhängigkeit von der Bewertung der Leckagequantität von der Druckluftversorgungsanlage (1) teilweise oder vollständig abgetrennt wird oder abgetrennt bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betriebsbremskreis des Fahrzeugs dieser erst dann von der Druckluftversorgungsanlage (1) abgetrennt wird, wenn die ermittelte Leckage im Stillstand des Fahrzeugs einen zuvor festgelegten unteren Leckagegrenzwert überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Leckage in einem Betriebsbremskreis des Fahrzeugs dieser bis zum Überschreiten eines zuvor festgelegten oberen Leckagegrenzwertes mit der Druckluftversorgungsanlage (1) verbunden bleibt, sofern keine anderen Druckluftverbraucher aktiv sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einem ersten Betriebsbremskreis eines Fahrzeugs eine Leckage einen zuvor festgelegten Leckagegrenzwert überschreitet und ein zweiter Betriebsbremskreis des Fahrzeugs keine Leckage aufweist, der erste Betriebsbremskreis erst dann von der Druckluftversor- gungsanlage (1) abgetrennt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein zuvor festgelegter Geschwindigkeitsgrenzwert ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der undichte Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) in einer relevanten Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation des Fahrzeugs vorübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage (1) verbunden wird.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass dieses an einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei ein als undicht erkannter und von der Druckluftversorgung abgetrennter Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3) in Form eines Bremskreises in einer Notbremssituation vorrübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage (1) verbunden wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit (5) und eines in dieser implementierten Computerprogramms sowie mittels einer mit zumindest einem Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) sensorisch verbundenen Drucksensoreinrichtung (4) und dem Mehrkreisschutzventil (3) an dem angeschlossenen Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) jeweils die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:

- Messen des aktuellen pneumatischen Druckes (p_t1 ,act) zu einem ersten Zeitpunkt (t1),

- Berechnen eines aufgrund eines zu erwartenden Druckluftverbrauchs von Druckluftverbrauchern zu erwartenden pneumatischen Druckes (p_t2,cal) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2),

- Messen des aktuellen Druckes (p_t2,act) zu dem zweiten Zeitpunkt (t2),

- Berechnen des tatsächlichen Druckluftverbrauchs in dem Überwachungszeitraum (At) zwischen dem ersten Zeitpunkt (t1) und dem zweiten Zeitpunkt (t2),

- Vergleichen des zu erwartenden Druckluftverbrauchs mit dem tatsächlichen Druckluftverbrauch in dem Überwachungszeitraum (At) zwischen dem ersten Zeitpunkt (t1) und dem zweiten Zeitpunkt (t2),

- Erkennen einer Leckage eines Druckluftverbraucherkreises (V1 , V2, V3, V4) und Abtrennen des betreffenden undichten Druckluftverbraucherkreises (V1 , V2, V3, V4) von der Druckluftversorgungsanlage (1) im Falle einer ermittelten Differenz zwischen dem zu erwartenden Druckluftverbrauch und dem tatsächlichen Druckluftverbrauch, - Ermitteln einer Leckagerate (Q) des undichten Druckluftverbraucherkreises

(V1 , V2, V3, V4) aus der Differenz zwischen dem zu erwartenden Druckluftverbrauch sowie dem tatsächlichen Druckluftverbrauch bei einer erkannten Leckage, und

- Zurverfügungstellen des betreffenden undichten Druckluftverbraucherkreises

(V1 , V2, V3, V4) für eine relevante Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation, wenn die ermittelte Leckagerate (Q) einen vorgegebenen Leckageratengrenzwert unterschreitet.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Leckageratengrenzwert (Q_lim1) vorgegeben wird, bei dessen Überschreitung ein undichter Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugs von der Druckluftversorgung abgetrennt ist sowie in einer Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation mit der Druckluftversorgung verbunden ist, und dass ein oberer Leckageratengrenzwert (Q_lim2) vorgegeben wird, bei dessen Überschreitung ein undichter Druckluftverbraucherkreis (V1 , V2, V3, V4) ständig von der Druckluftversorgung abgetrennt ist.

9. Verfahren einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Warnsignal (W1) ausgegeben wird, wenn eine erkannte Leckage eines Druckluftverbraucherkreises (V1 , V2, V3, V4) den ersten unteren Leckageratengrenzwert (Q_lim1) überschritten hat, und dass ein sich von dem ersten Warnsignal (W1) unterscheidendes zweites Warnsignal (W2) ausgegeben wird, wenn eine erkannte Leckage eines Druckluftverbraucherkreises (V1 , V2, V3, V4) den oberen Leckageratengrenzwert (Q_lim2) überschritten hat.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses an einer Druckluftversorgungsanlage betrieben wird, welche kein Mehrkreisschutzventil aufweist und nur einen einzigen Druckluftverbraucherkreis mit Druckluft versorgt, wobei nach dem Feststellen einer Leckage in dem Druckluftverbraucherkreis dieser von der Druckluftversorgung abgesperrt wird, und wobei in einer Notbetriebssituation oder Sonderbetriebssituation des Fahrzeugs dieser einzige Druckluftverbraucherkreis trotz der dort vorhandenen Leckage zumindest vorübergehend wieder mit der Druckluftversorgungsanlage verbunden sowie mit Druckluft versorgt wird.

11. Druckluftversorgungsanlage (1) eines Fahrzeugs, an die wenigstens zwei Druckluftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) angeschlossen sind, und die eine Druckluftaufbereitungseinheit (2), ein der Druckluftaufbereitungseinheit (2) zugeordnetes, zumindest teilweise elektronisch steuerbares Mehrkreisschutzventil (3), eine elektronische Steuereinheit (5) sowie auch für eine Leckageüberwachung der Druckluftverbraucherkreise

(V1 , V2, V3, V4) geeignete Sensormittel (4; 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4) aufweist, wobei die Druck- luftverbraucherkreise (V1 , V2, V3, V4) mittels der elektronischen Steuereinheit (5) durch Ansteuern des Mehrkreisschutzventils (3) unabhängig voneinander mit der Druckluftversorgungsanlage (1) verbindbar oder davon abtrennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (5) ein Computerprogramm aufweist, welches zur Durchführung des Verfahrens gemäß zumindest einem der Verfahrensansprüche ausgebildet ist.

12. Druckluftversorgungsanlage (1) eines Fahrzeugs, an welche nur ein Druckluftverbraucherkreis (V1) angeschlossen ist, und welche eine Druckluftaufbereitungsein- heit (2), ein der Druckluftaufbereitungseinheit (2) zugeordnetes elektronisch steuerbares Ventil (3), eine elektronische Steuereinheit (5) sowie auch für eine Leckageüberwachung des Druckluftverbraucherkreises (V1) geeignete Sensormittel (4) aufweist, wobei der Druckluftverbraucherkreis (V1) mittels der elektronischen Steuereinheit (5) durch Ansteuern des Ventils (3) mit der Druckluftversorgungsanlage (1) verbindbar oder davon abtrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (5) ein Computerprogramm aufweist, welches zur Durchführung des Verfahrens gemäß zumindest einem der Verfahrensansprüche ausgebildet ist.

13. Fahrzeug, wie Nutzfahrzeug oder Personenkraftwagen, mit einer Druckluftversorgungsanlage (1), welche gemäß dem Vorrichtungsanspruch aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.