EP4750655A1 - Steuerungsverfahren für ein druckluftversorgungssystem, steuereinrichtung und fahrzeug - Google Patents

Steuerungsverfahren für ein druckluftversorgungssystem, steuereinrichtung und fahrzeug

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EP4750655A1
EP4750655A1 EP24742917.8A EP24742917A EP4750655A1 EP 4750655 A1 EP4750655 A1 EP 4750655A1 EP 24742917 A EP24742917 A EP 24742917A EP 4750655 A1 EP4750655 A1 EP 4750655A1
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air supply
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EP24742917.8A
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Uwe Stabenow
Jörg Meier
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ZF CV Systems Europe BV
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) für ein Druckluftversorgungssystem (1200) dem eine Steuereinrichtung (1300) zugeordnet ist, mit den Schritten: - Empfangen (2100) eines Versorgungsbedarfs (BV) durch die Steuereinrichtung (1300), - Ansteuern (2200) eines Druckluftgebers (200) durch die Steuereinrichtung (1300) zum Bereitstellen von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1), wenn die Steuereinrichtung (1300) einen Versorgungsbedarf (BV) empfängt, - Bestimmen (2300) eines Einfrierrisikos (RI) durch die Steuereinrichtung (1300) abhängig von einer Umgebungsinformation (IU) und/oder einer Betriebszustandsinformation (IB) des Druckluftgebers (200), - Ansteuern (2400) eines Hauptleitungs-Schaltventils (25) durch die Steuereinrichtung (1300) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung (12) in einem ersten Betriebsmodus (B1), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (RI) unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes (W) liegt, - Führen (2500) von Druckluft (141) durch die Zweigleitung (14, 14.1, 14.2) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in Befüllrichtung (B) im ersten Betriebsmodus (B1) zum Versorgen des Druckluftabnehmers (300). Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.

Description

Steuerunqsverfahren für ein Druckluftversorqunqssystem, Steuereinrichtung und Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug, eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems und ein Fahrzeug mit selbigem.
In Fahrzeugen dienen Druckluftversorgungsanlagen der Versorgung von Druck- luftabnehmern mit Druckluft. Der Druckluftversorgungsanlage wird zu diesem Zweck Druckluft über den Druckluftanschluss von einem Druckluftgeber wie einem Verdichter oder Kompressor bereitgestellt. Verdichter oder Kompressor werden in der vorliegenden Beschreibung als Synonyme verwendet und bezeichnen zumeist von einem Motor angetriebene Aggregate, die Luft komprimieren, also Luft verdichten. Ein solcher Druckluftgeber bildet gemeinsam mit der Druckluftversorgungsanlage ein Druckluftversorgungssystem. Die Ansteuerung eines solchen Druckluftversorgungssystems erfolgt bevorzugt über eine elektronische Steuereinrichtung bzw. ein elektronisches Steuergerät (ECU). Derartige Druckluftversorgungssysteme dienen insbesondere auch der Druckluftversorgung von Sensorreinigungseinrichtungen als Druckluftabnehmer. Bevorzugt sind solche Druckluftversorgungssysteme zum Bereitstellen von Druckluft mit einem Betriebsdruck von 5 bar und einem Volumenstrom von vorzugsweise 30-100 l/min eingerichtet.
Sensorreinigungseinrichtungen für Fahrzeuge sind ebenfalls bekannt. Mittels einer Sensorreinigungseinrichtung können Oberflächen an einem Fahrzeug, insbesondere Sensoroberflächen von Sensoren, mittels mindestens eines Reinigungsfluides, beispielsweise Druckluft, gereinigt werden. Dabei kann mittels einer, insbesondere regelmäßig durchgeführten, Reinigung von Sensoroberflächen am Fahrzeug erreicht werden, dass Sensoren weniger verschmutzt sind und dadurch zuverlässiger funktionieren. Eine saubere Sensoroberfläche erhöht somit vorteilhaft die Zuverlässigkeit von Fahrassistenzfunktionen und/oder teil- autonomen und/oder autonomen Fahrfunktionen eines Fahrzeugs. Die Sicherheit des Fahrzeugs, dessen Insassen und weiterer Verkehrsteilnehmer wird somit durch eine Sensorreinigungseinrichtung vorteilhaft gesteigert.
Sensorreinigungseinrichtungen, die Druckluft als Reinigungsfluid nutzen, sind dabei als Druckluftabnehmer an eine Druckluftversorgungsanlage angeschlossen. Dabei ist eine Trocknung der durch die Druckluftversorgungsanlage für die Sensorreinigungseinrichtung bereitgestellten Druckluft notwendig, um Korrosion und bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt frostbedingte Schäden und Funktionsbeeinträchtigungen an Leitungen und der Sensorreinigungseinrichtung zu verhindern. Das Substrat im Lufttrockner ist dabei grundsätzlich zur Adsorption von Feuchtigkeit aus der durch den Lufttrockner strömenden Druckluft eingerichtet, wobei das Substrat nur bis zu einer maximalen Sättigung noch Feuchtigkeit adsorbieren kann. Um den Betrieb des Lufttrockners aufrechtzuerhalten erfolgt daher zumeist - entweder regelmäßig oder spätestens bei Erreichen der Sättigungsgrenze - eine Regeneration des Lufttrockners. Unter Regeneration wird vorliegend die Entfeuchtung des im Lufttrockner zur Trocknung genutzten Substrats verstanden. Zur Entfeuchtung desselbigen muss dann verglichen mit dem Substrat trockenere Luft durch den Lufttrockner geführt werden. Diese trockenere Luft bindet dabei einen Teil der adsorbierten Feuchtigkeit und reduziert so den Grad der Sättigung des Substrats. Die Betriebsdauer des Lufttrockners ist dabei durch die Sättigung des im Lufttrockner befindlichen Substrats limitiert. Entfällt die Regeneration des Lufttrockners, so erfordert das Erreichen der maximalen Sättigung des Substrats einen Austausch des Lufttrockners bzw. des im Lufttrockner befindlichen Substrats.
Bei Druckluftversorgungsanlagen für Sensorreinigungseinrichtungen besteht die Herausforderung, dass die am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellte Druckluft nicht in die Druckluftversorgungsanlage zurückgeführt werden kann, sondern zur Reinigung der Sensoren ausgestoßen wird. Somit verbleibt anders als bei bekannten Druckluftversorgungsanlagen, wie sie beispielsweise DE 102017 010 772 A1 zeigt, keine durch den Lufttrockner bereits getrocknete Druckluft, welche zur Regeneration des Lufttrockners genutzt werden kann in der Druckluftversorgungsanlage.
Die Betriebsdauer der Druckluftversorgungsanlage für Sensorreinigungseinrichtungen hängt somit maßgeblich von der Betriebsdauer des Lufttrockners und dessen Sättigungsgrad ab. Die notwendige Betriebsdauer einer solchen Druckluftversorgungsanlage lässt sich somit bislang nur durch eine Erhöhung der Substratmenge - also einen größeren Lufttrockner - realisieren. Aufgrund von Bauraumbeschränkungen wird eine solche Lösung allerdings als nachteilig empfunden.
Einem Druckluftversorgungssystem, welches diese Nachteile überwindet, ist eine Steuereinrichtung zugeordnet und ferner umfasst das Druckluftversorgungssystem einen Druckluftgeber zum Bereitstellen von Druckluft an einem Druckluftanschluss, eine pneumatische Hauptleitung mit einem Lufttrockner zum Trocknen und Führen von Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung und eine von der pneumatischen Hauptleitung in Befüll- richtung stromaufwärts des Lufttrockner abgehende und stromabwärts des Lufttrockners wieder anschließende Zweigleitung. In der pneumatischen Hauptleitung eines solchen Druckluftversorgungssystems ist zwischen Druckluftanschluss und Lufttrockner ein pneumatisches Schaltventil angeordnet, das ausgebildet ist, in einem ersten Betriebsmodus die pneumatische Hauptleitung in Befüllrichtung pneumatisch durchströmbar zu öffnen und in einem zweiten Betriebsmodus die pneumatische Hauptleitung in Befüllrichtung zu sperren. Durch eine Zweigleitung, welche von der pneumatischen Hauptleitung vor dem Lufttrockner abgeht und nach dem Lufttrockner wieder anschließt, wird ein Bypass bereitgestellt, über weichen Druckluft in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses gefördert werden kann. Eine Trocknung der am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Druckluft kann durch das Schaltventil somit im ersten Betriebsmodus bedarfsweise ermöglicht werden und ansonsten gesperrt werden. Auf diese Weise wird der Lufttrockner gewissermaßen „geschont“. Ein solches Druckluftversorgungssystem macht sich die Erkenntnis zunutze, dass eine weitreichende Trocknung der am Druckluftversorgungsanschluss bereitge- stellten Druckluft nicht permanent notwendig ist, sondern u. a. witterungsabhängig sinnvoll erscheint oder nicht.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Steuerverfahren zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug anzugeben, welches zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Insbesondere ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerverfahren anzugeben, welches eine Steuerung der bedarfsweisen Trocknung der am Druckluftversorgungsanschluss bereitzustellenden Druckluft ermöglicht.
Die Erfindung schlägt in einem ersten Aspekt ein Steuerverfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vor. Das Steuerverfahren für ein Druckluftversorgungssystem der vorstehend beschriebenen Art umfasst die Schritte:
Empfangen eines Versorgungsbedarfs des Druckluftabnehmers durch die Steuereinrichtung,
Ansteuern des Druckluftgebers, insbesondere eines dem Druckluftgeber zugeordneten Elektromotors, durch die Steuereinrichtung zur Bereitstellung von Druckluft am Druckluftanschluss, für den Fall, dass die Steuereinrichtung einen Versorgungsbedarf empfängt,
Bestimmen eines Einfrierrisikos durch die Steuereinrichtung abhängig von einer Umgebungsinformation und/oder eines Betriebszustands des Druckluftgebers,
Ansteuern eines Hauptleitungs-Schaltventils durch die Steuereinrichtung zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung in einem ersten Betriebsmodus, für den, Fall, dass das Einfrierrisiko unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes liegt, und
Führen von Druckluft durch die Zweigleitung zum Druckluftversorgungsanschluss in Befüllrichtung im ersten Betriebsmodus zum Versorgen des Druckluftabnehmers. Unter dem Einfrierrisiko wird erfindungsgemäß das Risiko dafür verstanden, dass in der am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Druckluft enthaltene Feuchtigkeit einfriert.
Die Befüllrichtung im Sinne der Erfindung bezeichnet die Richtung der durch eine Leitung geführten Druckluft vom Druckluftanschluss zum Druckluftversorgungsanschluss. Bei der druckführenden Leitung kann es sich um die pneumatische Hauptleitung handeln oder eine Zweigleitung, die zur Führung von Druckluft bis zum Druckluftversorgungsanschluss ausgebildet ist.
Eine solche Steuereinrichtung umfasst bevorzugt ein oder mehrere kommunizierende Steuergeräte. So kann beispielsweise ein erstes Steuergerät zur Steuerung des Druckluftabnehmers ausgebildet sein, ein zweites Steuergerät zur Steuerung des Druckluftversorgungssystems ausgebildet sein und ein drittes Steuergerät zur Steuerung des Druckluftgebers ausgebildet sein. Durch die Kommunikation solcher Steuergeräte untereinander kann ein zuverlässiger Datenaustausch erfolgen und eine gemeinsame Steuerung des Druckluftversorgungssystems sowie des Druckluftabnehmers und des Druckluftgebers erfolgen.
Durch das bedarfsweise Sperren der pneumatischen Hauptleitung im ersten Betriebsmodus wird die Sättigung des Lufttrockners für den Fall nicht weiter vorangetrieben, dass das Einfrierrisiko unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes liegt. Der vordefinierte Grenzwert kann dabei abhängig von den Sicherheitsanforderungen an ein etwaiges Fahrzeug gewählt werden. So erfordert ein hoher Grad des autonomen Fahrens eines Fahrzeugs erhöhte Sicherheitsanforderungen. Bei einem niedrigeren Grad des autonomen Fahrens und damit verbunden moderateren Sicherheitsstandards lässt sich ein vordefinierter Grenzwert dementsprechend höher ansetzen, um die Sättigung des Lufttrockners weiter zu verlangsamen. Im ersten Betriebsmodus, in welchem das Hauptleitungs-Schaltventil die pneumatische Hauptleitung zweckmäßigerweise sperrt, gelangt dabei keine zu entfeuchtende Luft durch die pneumatische Hauptleitung in Befüllrichtung zum Lufttrockner. Übersteigt das Einfrierrisiko hingegen diesen vordefinierten Grenzwert, so sieht das Steuerverfahren vor, dass die pneumatische Hauptleitung gerade nicht durch das Hauptleitungs-Schaltventil gesperrt wird und Druckluft zum Trocknen zum Lufttrockner geführt wird. Somit ist sichergestellt, dass ein Einfrieren von Leitungen oder des Druckluftabnehmers aufgrund von Feuchtigkeit der am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Druckluft vermieden wird. Die Erfindung macht sich dabei insbesondere die Erkenntnis zunutze, dass in einigen Klimazonen praktisch nie ein Einfrierrisiko besteht. Wird ein Fahrzeug beispielsweise in den Tropen oder Subtropen genutzt mit ganzjährigen Temperaturen weit über dem Gefrierpunkt, so besteht im Normalfall kein Einfrierrisiko und das Hauptleitungs-Schaltventil würde die pneumatische Hauptleitung im ersten Betriebsmodus sperren. Wird dieses Fahrzeug nun beispielsweise ins Gebirge bewegt, so bestimmt das erfindungsgemäße Steuerverfahren aufgrund der sich verändernden Umgebungsinformationen plötzlich ein gesteigertes Einfrierrisiko, welches das Betreiben des Druckluftversorgungssystems im ersten Betriebsmodus ausschließen würde.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, welche das Konzept der Erfindung in Bezug auf vorteilhafte Merkmale im Rahmen der Aufgabenstellung und im Hinblick auf weitere Vorteile weiterbilden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte das Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils durch die Steuereinrichtung zum Freigeben der pneumatischen Hauptleitung in einem zweiten Betriebsmodus, für den Fall, dass das Einfrierrisiko den Grenzwert erreicht oder übersteigt, sowie das Führen durch die pneumatische Hauptleitung zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung abhängig von dem Versorgungsbedarf und Trocknen von Druckluft durch den Lufttrockner im zweiten Betriebsmodus. Somit kann im zweiten Betriebsmodus durch das Steuerverfahren getrocknete Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellt werden.
Unter dem Ansteuern eines Schaltventils zum Sperren einer pneumatischen Leitung kann abhängig von der Ausbildung des jeweiligen Ventils ein Bestro- men und ein Strom los-Schalten, also das Ausbleiben einer Bestromung, ver- standen werden. Entsprechend kann unter dem Ansteuern eines Schaltventils zum Freigeben einer pneumatischen Leitung abhängig von der Ausbildung des jeweiligen Ventils ein Bestromen und ein Stromlos-Schalten verstanden werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einer dem Druckluftversorgungsanschluss zugeordneten Pneumatik-Anordnung verbunden. Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ferner das Steuern der Pneumatik-Anordnung durch die Steuereinrichtung abhängig von Sensorsignalen eines dem Druckluftgeber zugeordneten Temperatursensors und/oder des Versorgungsbedarfs des Lufttrockners.
Vorzugsweise umfasst die Pneumatik-Anordnung ein steuerbares Drosselventil, das dazu ausgebildet, im zweiten Betriebsmodus zum Druckluftversorgungsanschluss in Befüllrichtung geführte Druckluft zu drosseln. Die am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellte Druckluft kann somit auf einen zulässigen bzw. benötigten Versorgungsdruck gedrosselt werden, sodass ein sicherer Betrieb des Druckluftabnehmers sichergestellt ist.
Das Drosselventil weist bevorzugt einen veränderbaren Durchflussquerschnitt auf, wobei die Steuereinrichtung das Drosselventil zur Veränderung des Durchflussquerschnitts ansteuert. Das Drosselventil beeinflusst den Druckluftstrom, in dem es den Durchflussquerschnitt in der pneumatischen Hauptleitung verändert. Verringert das Ventil den Durchflussquerschnitt, behindert dies den Druckluftstrom in der pneumatischen Hauptleitung, wodurch sich der Widerstand gegen den Druckluftstrom erhöht. Dies wiederum lässt den Druck vor der Drosselstelle steigen. Durch das Verfahren erfolgt durch ein Ansteuern des Drosselventils somit eine Drosselung des Drucks auf den Versorgungsdruck, wobei eine Reduzierung des Durchflussquerschnitts im Bereich des Drosselventils erfolgt und die Druckluft anschließend wieder entspannt. Wird das Drosselventil durch die Steuereinrichtung verfahrensgemäß beispielsweise im ersten Betriebsmodus derart angesteuert, dass es zu einer maximalen Querschnittsreduzierung kommt, wird keine Druckluft mehr zum Versorgungsanschluss geleitet. Zur Drosselung des Volumenstroms kooperiert das Drosselventil insbesondere mit einem Druckbegrenzungsventil, wie einem in der Entlüftungsleitung angeordneten Entlüftungs-Rückschlagventil, wobei der Durchflussquerschnitt im Drosselventil so weit verringert wird, bis der Staudruck vor dem Drosselventil das Druckbegrenzungsventil erreicht und einen ausreichenden Druck zum Öffnen des Ventils bereitstellt. Vorzugsweise öffnet das Entlüftungs- Rückschlagventil bei einem Druck von mindestens 0,5 bar. Durch eine solche Steuerung des Drosselventils kann der am Druckluftanschluss bereitgestellte Eingangsvolumenstrom aufgeteilt werden in den Versorgungsvolumenstrom zur Bereitstellung am Druckluftanschluss und einen überschüssigen Anteil, der zur Regeneration des Lufttrockners entgegen der Befüllrichtung zurückgeführt wird.
Weiter bevorzugt umfasst die Pneumatik-Anordnung mindestens ein erstes in Befüllrichtung öffnendes Rückschlagventil auf und eine stromabwärts des Rückschlagventils abgehende und stromaufwärts des Rückschlagventils wieder anschließende Bypass-Leitung mit einem in Rückführrichtung - also entgegen der Befüllrichtung - öffnenden zweiten Rückschlagventil auf. Weiter bevorzugt umfasst die Pneumatik-Anordnung ferner ein in Rückführrichtung stromabwärts des zweiten Rückschlagventils in der Bypass-Leitung angeordnetes Drosselventil, das dazu ausgebildet, zum Lufttrockner entgegen der Befüllrichtung geführte Druckluft zu drosseln. Das Drosselventil weist dazu bevorzugt eine Drosselstelle mit veränderbaren Durchflussquerschnitt auf. Vorzugsweise weist das Drosselventil eine Steuerdruckleitung auf und ist dazu ausgebildet, den Durchflussquerschnitt abhängig von dem Steuerdruck zu regeln. Die Steuerdruckleitung schließt dabei bevorzugt stromabwärts der Drosselstelle in Rückführrichtung - also entgegen der Befüllrichtung - an die Bypass-Leitung an. Das erste Rückschlagventil ist bevorzugt in der in der pneumatischen Hauptleitung angeordnet, wobei das erste Rückschlagventil und das zweite Rückschlagventil sind zwischen dem (ersten) Lufttrockner und dem Druckluftversorgungsanschluss angeordnet sind. Alternativ oder ergänzend ist das erste Rückschlagventil bevorzugt in der in der (zweiten) Zweigleitung angeordnet, wobei das erste Rückschlagventil und das zweite Rückschlagventil sind zwischen einem zweiten Luft- trockner und dem Druckluftversorgungsanschluss angeordnet sind. Die Druckluft muss zum Rückführen in der Zweigleitung bzw. der pneumatischen Hauptleitung somit zwangläufig das steuerbare Drosselventil passieren, welches zum Drosseln des Drucks der zum jeweiligen Lufttrockner strömenden Druckluft ausgebildet ist. Diese Druckluft wird anschließend bevorzugt über eine in Befüll- richtung stromabwärts des Lufttrockners angeordnete Drossel geführt und durch diese weiter entspannt. Durch die damit einhergehende Entspannung der Druckluft kann diese mehr Feuchtigkeit bei der Regeneration des Lufttrockners aufnehmen.
Weiterhin umfasst das Verfahren bevorzugt das bedarfsweise Hinzuschalten einer zusätzlichen Druckluftquelle abhängig von dem Versorgungsbedarf und/oder eines Sensorsignals eines dem Druckluftgeber zugeordneten Temperatursensors. Es wird also eine zusätzliche Druckluftquelle neben dem Druckluftgeber hinzugeschaltet. Durch eine zusätzliche Druckluftquelle wird die verfügbare Druckluftmenge, also der verfügbare Volumenstrom erhöht und es kann auf variierende Systemanforderungen reagiert werden. Ein erhöhter Versorgungsbedarf in Bezug auf den Versorgungsvolumenstrom kann beispielsweise in dem Fall auftreten, dass sämtliche Düsen einer Sensorreinigungsvorrichtung mit Druckluft zu versorgen sind. Dadurch, dass die Steuereinrichtung abhängig von diesem Versorgungsbedarf eine zusätzliche Druckluftquelle hinzuschalten kann, ist eine Reaktion auf solche Versorgungsbedarfe möglich und ein ausreichender Versorgungsvolumenstrom mit dem Versorgungsdruck zur Versorgung sämtlicher Düsen kann bereitgestellt werden. Weiterhin kann ein Ausschalten des Druckluftgebers im Falle einer drohenden Überhitzung notwendig sein. Durch das Hinzuschalten der Druckluftquelle abhängig von den Sensorsignalen des den Druckluftgeber überwachenden Temperatursensors kann auf eine solche drohende Überhitzung reagiert werden und der Betrieb des Druckluftversorgungssystems durch die Druckluftquelle auch weiterhin aufrechterhalten werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Bestimmen des Einfrierrisikos ferner das Bestimmen und/oder Abrufen der Umgebungsinformation durch die Steuereinrich- tung. Die Umgebungsinformation kann beispielsweise über die Steuereinrichtung mittels Sensoren unmittelbar bestimmt werden oder aber über eine Signalleitung bzw. Datenschnittstelle, wie insbesondere ein Bus, von einem Bordnetz oder einer anderen Speichereinrichtung abgerufen werden. Auch ein Abrufen der Umgebungsinformationen über das Internet oder andere Kommunikationsdienste liegt im Rahmen der Erfindung. Die Umgebungsinformationen umfasst bevorzugt einen, mehrere oder sämtliche der folgenden umfasst: eine aktuelle Temperatur der Umgebung, eine aktuelle Luftfeuchtigkeit einer Umgebung, eine Klimazone, eine Durchschnittstemperatur, eine durchschnittliche Luftfeuchtigkeit der Umgebung. Die Umgebungsinformation wird dabei vorzugsweise an einem aktuellen Standort und/oder entlang einer Streckenführung und/oder an einem Fahrtziel bestimmt.
Das Bestimmen der Umgebungsinformation umfasst dabei bevorzugt ein Abrufen von Standortinformationen betreffend die Streckenführung und/oder das Fahrtziel von einem über eine Datenschnittstelle verbundenem Bordnetz und/oder einem Navigationssystem. Alternativ oder ergänzend umfasst das Abrufen der Umgebungsinformation ein Abrufen von Standortinformationen betreffend die Streckenführung und/oder das Fahrtziel von einem über eine Datenschnittstelle verbundenem Bordnetz und/oder einem Navigationssystem. Die Steuereinrichtung kann somit auch künftige Situationen berücksichtigen, welche einen Einfluss auf den Versorgungsbedarf und insbesondere die zulässige Luftfeuchtigkeit der Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss umfassen. Im Falle einer prognostizierten Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes am Fahrtziel etwa wird aufgrund eines daraus bestimmbaren künftigen Versorgungsbedarfs bereits frühzeitig ein Öffnen der pneumatischen Hauptleitung zur Bereitstellung von trockener Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss erfolgen. Somit ist eine vorausschauende Steuerung und ein Steuerverfahren mit einer erhöhten Betriebssicherheit bereitgestellt.
Das Verfahren umfasst bevorzugt das Abrufen von Standortinformationen betreffend die Streckenführung und/oder das Fahrtziel und das Abrufen von den Standortinformationen zugeordneten Umgebungsinformationen durch die Steu- erungseinrichtung von einem signalleitend verbundenen Bordnetz und/oder einem Navigationssystem. Durch das Abrufen von Standortinformationen und Umgebungsinformationen, wie einer Temperatur oder einer Luftfeuchtigkeit, lassen sich prognostizierte Temperaturen und/oder Luftfeuchtigkeit der Umgebung bestimmen. Dies ermöglicht eine vorausschauende Steuerung des Druckluftversorgungssystems.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit eine aktuelle Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit der Umgebung umfassen, wobei das Verfahren das Abrufen der aktuellen Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit durch die Steuereinrichtung von mindestens einem signalleitend verbundenen Umgebungs-Temperatursensor und/oder Luftfeuchtigkeitssensor oder von einem signalleitend verbundenen Bordnetz umfasst. Durch das Abrufen der aktuellen Temperatur kann ein Regenerationsbedarf abhängig von den aktuellen Umgebungsbedingungen zuverlässig identifiziert werden. Insbesondere werden auf diese Weise Schwankungen gegenüber etwa einer Durchschnittstemperatur oder auch einer vorhergesagten Temperatur berücksichtigt. Ein Umgebungs- Temperatursensor oder ein Luftfeuchtigkeitssensor kann eine solche Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeit unmittelbar in der Umgebung des Fahrzeugs erfassen. Ein Bordnetz kann diese Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit ebenfalls von signalleitend verbundenen Umgebungs-Temperatursensoren bzw. Luftfeuchtigkeitssensoren abrufen oder aber die Temperatur über insbesondere kabellose Datenverbindungen von Wetterstationen der Umgebung oder aus dem Internet abrufen.
Die Steuereinrichtung weist bevorzugt einen Speicher auf und ist zum Abrufen von Informationen betreffend die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit oder von Zustandsgrößer während der Betriebsdauer des Lufttrockners ausgebildet. Weiter bevorzugt ist die Steuereinrichtung zum Abrufen von Informationen eines Taupunktsensors ausgebildet zur Bestimmung Einfrierrisikos. Weiter bevorzugt liegt das Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes, für den Fall, dass zumindest eine der folgenden Bedingungen in Bezug auf die Umgebungsinformation erfüllt ist: die Luftfeuchtigkeit der Umgebung liegt unterhalb von 2 g/m3, die Temperatur der Umgebung liegt oberhalb von 15°C die Taupunkttemperatur der Umgebung liegt um mehr als 15 °C unterhalb der Umgebungstemperatur, die Durchschnittstemperatur liegt bei mindestens 20°C, die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit liegt bei höchstens 0,5 g/m3, insbesondere höchstens 0,25 g/m3, die Klimazone ist tropisch oder subtropisch.
Vorzugsweise umfasst die Betriebszustandsinformation einen, mehrere oder sämtliche der folgenden: eine Betriebsdauer des Druckluftgebers, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode, vorzugsweise des Elektromotors, die über eine signalleitende Verbindung, insbesondere über eine CAN-Bus-Verbindung, durch die Steuereinrichtung überwacht wird, eine Temperatur des Druckluftgebers, insbesondere des Elektromotors, die durch mindestens einen Sensor direkt oder indirekt gemessen und durch die Steuereinrichtung überwacht wird, einem Druck in der pneumatischen Hauptleitung bei Betrieb des Druckluftgebers.
Durch eine Taupunkttemperatur der Umgebung, die um mehr als 15 °C unterhalb der Umgebungstemperatur liegt, kann die Umgebungsluft um 15°C abkühlen, ohne das Kondensation auftritt.
Bei der Durchschnittstemperatur handelt es sich um eine vordefinierte, insbesondere durch Wetterdienste ermittelte, Jahresdurchschnittstemperatur oder eine Monatsdurchschnittstemperatur. Somit müssen nicht kontinuierlich Temperaturen erfasst oder abgerufen werden. Bei der durchschnittlichen Luftfeuchtigkeit handelt es sich um eine vordefinierte, insbesondere durch Wetterdienste ermittelte, Jahresdurchschnittsluftfeuchtigkeit oder eine Monatsdurchschnitts- luftfeuchtigkeit. Somit muss nicht kontinuierlich die Luftfeuchtigkeit erfasst oder abgerufen werden.
Die Temperatur der am Druckluftanschluss vom Druckluftgeber bereitgestellten Druckluft hängt maßgeblich von der Betriebsdauer und dem Druck in der pneumatischen Hauptleitung ab. Ist eine gewisse Betriebsdauer überschritten, so wird die am Druckluftanschluss bereitgestellte Druckluft auch nach dem Führen durch die Zweigleitung am Druckluftversorgungsanschluss immer noch eine ausreichend hohe Temperatur aufweisen, sodass ein Einfrieren der Leitungen bzw. des Druckluftabnehmers nahezu ausgeschlossen ist. In einem solchen Fall bestimmt das Steuerverfahren abhängig von dem Betriebszustand, welcher durch die Betriebsdauer des Druckluftgebers maßgeblich bestimmt wird, ein Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes. Alternativ oder ergänzend kann der Betriebszustand auch durch direktes Bestimmen der Temperatur des Druckluftgebers durch mindestens einen Sensor direkt oder indirekt gemessen werden und somit durch die Steuereinrichtung überwacht werden. Auch abhängig von dieser den Betriebszustand charakterisierenden Temperatur, kann mittels des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens zuverlässig das Ein- frierrisiko bestimmt werden.
Weiter bevorzugt liegt das Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes, für den Fall, dass zumindest eine der folgenden Bedingungen in Bezug auf die Betriebszustandsinformation erfüllt ist: die Betriebsdauer des Druckluftgebers innerhalb von 15 min beträgt mindestens 5 min, die Temperatur des Druckluftgebers beträgt mindestens 60°C.
Bei einer derartig hohen Betriebsdauer ist mit ausreichend hohen Temperaturen der bereitgestellten Druckluft zu rechnen, um ein Einfrierrisiko auszuschließen. Gleiches gilt für eine Temperatur des Druckluftgebers von 60°C. In diesen Fällen ist das Einfrierrisiko derart gering, dass das Druckluftversorgungssystem mit hoher Betriebssicherheit im ersten Betriebsmodus betrieben werden kann. Weiterhin umfasst das Verfahren bevorzugt das Ansteuern eines Zweigleitung- Schaltventils zum Sperren der Zweigleitung in Befüllrichtung, für den Fall, dass das Einfrierrisiko den vordefinierten Grenzwert übersteigt. Durch das Sperren der Zweigleitung wird dabei verhindert, dass nicht vollständig getrocknete Druckluft den Druckluftversorgungsanschluss erreicht. Eine Vermischung der Druckluft aus der pneumatischen Hauptleitung und aus der Zweigleitung wird somit vermieden.
Durch das Vorfüllen der pneumatischen Hauptleitung kann für den Fall, dass die Steuereinrichtung einen Versorgungsbedarf empfängt, zu Beginn der Druckluftbereitstellung am Druckluftversorgungsanschluss eine erhöhte Druckluftversorgung bereitgestellt werden, etwa, um starke Verschmutzungen durch die Sensorreinigungseinrichtung entfernen zu können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zweigleitung eine erste Zweigleitung mit einem ersten Zweigleitungs-Schaltventil und das Druckluftversorgungssystem weist ferner eine zweite Zweigleitung mit einem zweiten Zweigleitungs-Schaltventil und einem zweiten Lufttrockner auf. Vorzugsweise überwacht die Steuereinrichtung dabei einen Sättigungsgrad des ersten Lufttrockners und vorzugsweise des zweiten Lufttrockners, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst:
Ansteuern des zweiten Zweigleitungs-Schaltventils durch die Steuereinrichtung zum Freigeben der zweiten Zweigleitung in einem dritten Betriebsmodus, für den, Fall, dass das E infrierrisiko den Grenzwert erreicht oder übersteigt und der Sättigungsgrad des ersten Lufttrockners einen maximalen Sättigungsgrad erreicht,
Führen von Druckluft durch die zweite Zweigleitung zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung abhängig von dem Versorgungsbedarf und Trocknen von Druckluft durch den Lufttrockner im dritten Betriebsmodus. Somit kann die Betriebsbereitschaft des Druckluftversorgungssystems weiter gesteigert werden und auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eine Betriebsbereitschaft von bis zu 100% erzielt werden. Dies ist insbesondere für autonome Fahrzeuge von Bedeutung, da die Funktionsfähigkeit von Sensoren maßgeblich für die Sicherheit von Insassen und Umgebung ist. Durch das erfindungsgemäße Steuerverfahren für ein Druckluftversorgungssystem der vorstehend beschriebenen Art, wird dabei auch bei Erreichen einer Sättigungsgrenze eines ersten Lufttrockners eine zuverlässige Druckluftversorgung mit getrockneter Druckluft aufrechterhalten.
Es soll dabei verstanden werden, dass das Zweigleitungs-Schaltventil an einer Abzweigstellte, an welcher die Zweigleitung von der pneumatischen Hauptleitung abzweigt, angeordnet und als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein kann. Somit kombiniert das als 3/2-Wegeventil ausgebildete Zweigleitungs-Schaltventil die Funktion des Hauptleitungs-Schaltventils und des Zweigleitungs-Schaltventils. Dabei kann mit nur einem Schaltventil die Verteilung der durch den Wasserabscheider teilentfeuchteten Druckluft gesteuert werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren den folgenden Schritt:
Spülen der pneumatischen Hauptleitung und/oder der Zweigleitung durch am Druckluftanschluss bereitgestellte Druckluft und Ablassen der Druckluft über die Entlüftungsleitung, wobei die Druckluft vorzugsweise vom Lufttrockner getrocknet ist und das Spülen der pneumatischen Hauptleitung entgegen der Be- fü I Irichtung und/oder das Spülen der Zweigleitung in Befüllrichtung erfolgt, und/oder
Spülen des Druckluftabnehmers durch am Druckluftanschluss bereitgestellte und vorzugsweise vom Lufttrockner getrocknete Druckluft und Ablassen der Druckluft über den Druckluftabnehmer.
Durch das Spülen der pneumatischen Hauptleitung und/oder der Zweigleitung können Rückstände, insbesondere Wasseransammlungen, in den Leitungen beseitigt werden und insbesondere Luft mit einem erhöhten Feuchtegehalt aus dem Druckluftversorgungssystem über die Entlüftungsleitung an den Entlüftungsanschluss abgegeben werden. Durch das Spülen des Druckluftabnehmers mit getrockneter Druckluft wird auch bei vorherigen Betrieb mit nur teilentfeuchteter bzw. feuchter Druckluft sichergestellt, dass ein Einfrieren von Feuchtigkeit im Druckluftabnehmer bei längeren Stillstandzeiten verhindert wird. Wird hinge- gen allgemein mit Druckluft gespült, die nicht durch einen Lufttrockner getrocknet wurde, so können Feuchteansammlungen in Ventilen ausgeblasen werden.
Durch das Spülen der pneumatischen Hauptleitung und/oder der Zweigleitung können Rückstände in den Leitungen beseitigt werden und insbesondere Luft mit einem erhöhten Feuchtegehalt aus dem Druckluftversorgungssystem über die Entlüftungsleitung an den Entlüftungsanschluss abgegeben werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren den folgenden Schritt:
Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils und des Zweigleitungs- Schaltventils zum pneumatischen Entkoppeln der pneumatischen Hauptleitung und der Zweigleitung vom Druckluftanschluss. Dabei wird insbesondere auch der in der pneumatischen Hauptleitung angeordnete Lufttrockner pneumatisch von dem Druckluftgeber entkoppelt. Durch das pneumatische Entkoppeln der pneumatischen Hauptleitung oder der Zweigleitung vom Druckluftanschluss wird das System in einem Ruhemodus, in welchem weder eine Bereitstellung von Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss noch eine Regeneration des Lufttrockners erfolgt, drucklos geschaltet. Auf diese Weise wird die Sättigung des Lufttrockners nicht weiter vorangetrieben und die Zweigleitung sowie die pneumatische Hauptleitung gegenüber ggf. später auftretenden, frostbedingten Schäden geschützt. Somit wird berücksichtigt, dass sich die Umgebungsbedingungen beispielsweise während dem Abstellen eines Fahrzeugs ändern können. Beispielsweise könnte Nachtfrost ansonsten Frostschäden bedingen, denen auf diese Weise vorgebeugt wird. Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner das Ansteuern des Entlüftungsventils zum pneumatischen Entkoppeln der Entlüftungsleitung von der Umgebung. Somit wird auch die Entlüftungsleitung im Ruhemodus geschützt.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren das Ansteuern eines ersten in Befüll- richtung stromabwärts des ersten Lufttrockners angeordneten Sperrventils zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung im ersten Betriebsmodus, für den, Fall, dass das Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes liegt, und/oder das Ansteuern eines zweiten in Befüllrichtung stromabwärts des zwei- ten Lufttrockners angeordneten Sperrventils zum Sperren der zweiten Zweigleitung im ersten Betriebsmodus, für den, Fall, dass das Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes liegt. Die pneumatische Hauptleitung wird somit sowohl in Befüllrichtung als auch entgegen der Befüllrichtung im ersten Betriebsmodus gesperrt, so dass der Lufttrockner gegenüber noch feuchter Druckluft geschützt wird und eine fortschreitende Sättigung des Lufttrockners vermieden wird.
In Ausführungsbeispielen, in welchen der Lufttrockner in der pneumatischen Hauptleitung ein erster Lufttrockner ist, ist das Sperrventil entsprechend in der pneumatischen Hauptleitung in Befüllrichtung stromabwärts von dem ersten Lufttrockner angeordnet. Der Lufttrockner bzw. der erste Lufttrockner wird somit pneumatisch von der Zweigleitung entkoppelt. In einem Betrieb der Druckluftversorgungsanlage im ersten Betriebsmodus, in welchem am Druckluftversorgungsanschluss die Druckluft ausschließlich über die Zweigleitung bereitgestellt wird, erreicht somit keine noch feuchte Druckluft den Lufttrockner und fördert dessen Sättigung. Ein solches Sperrventil ist bevorzugt ein schaltbares Sperrventil, besonders bevorzugt ein elektrisch steuerbares 2/2-Wegeventil. Zudem ermöglicht eine solche pneumatische Entkopplung des Lufttrockners von der feuchte Druckluft führenden Zweigleitung eine exaktere Vorhersage des Sättigungsgrads des jeweiligen Lufttrockners.
Das Steuerverfahren umfasst bevorzugt ferner das Ansteuern des ersten Zweigleitungs-Schaltventils und/oder Ansteuern des zweiten Zweigleitungs- Schaltventils zum Sperren der zweiten Zweigleitung im zweiten Betriebsmodus und/oder das Ansteuern des ersten Zweigleitungs-Schaltventils zum Sperren der ersten Zweigleitung in einem dritten Betriebsmodus, in welchem die Druckluft über die zweite Zweigleitung geführt wird. Somit wird im zweiten Betriebsmodus bzw. im dritten Betriebsmodus sichergestellt, dass die Druckluft ausschließlich über den jeweiligen Lufttrockner zum Druckluftversorgungsanschluss gelangt und sich nicht etwa mit der noch feuchten Druckluft aus der zweiten Zweigleitung vermischt. Das Steuerverfahren umfasst bevorzugt ferner das Regeln des Versorgungsdrucks und/oder des Versorgungsvolumenstroms der am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Druckluft durch die Steuereinrichtung abhängig von dem Versorgungsbedarf. Somit erweitert das Steuerverfahren die Funktion der Steuereinrichtung neben dem bloßen Empfangen des Versorgungsdrucks und/oder des Versorgungsvolumenstroms am Druckluftversorgungsanschluss um die Regelung des Versorgungsdrucks und/oder des Versorgungsvolumenstroms am Druckluftversorgungsanschluss. Die Steuereinrichtung ist dabei mit mindestens einem in der pneumatischen Hauptleitung angeordneten Drucksensor zum Bereitstellen von Sensorsignalen und einem der pneumatischen Hauptleitung und/oder dem Druckluftanschluss zugeordneten Druckregler signalleitend verbunden, wobei die Steuereinrichtung den Druckregler abhängig von den Sensorsignalen steuert. Die Druckregelung bzw. die Regelung des Versorgungsvolumenstroms erfolgt somit abhängig vom Druck in der pneumatischen Hauptleitung, welche den Druckluftanschluss mit dem Druckluftversorgungsanschluss verbindet. Somit kann die Steuereinrichtung unmittelbar auf Druckschwankungen in der pneumatischen Hauptleitung reagieren.
Ergänzend oder alternativ ist die Steuereinrichtung bevorzugt signalleitend mit dem Elektromotor, insbesondere dem BLDC-Elektromotor, verbunden und dazu ausgebildet, zum Bereitstellen von Druckluft mit dem Versorgungsdruck und/oder dem Versorgungsvolumenstrom am Druckluftversorgungsanschluss eine Motordrehzahl des Elektromotors zu regeln. Somit kann die Regelung des Versorgungsdrucks und/oder des Versorgungsvolumenstroms wahlweise auch über die Regelung der Motordrehzahl des den Verdichter antreibenden Elektromotors erfolgen. Eine solche Regelung der Motordrehzahl ermöglicht durch den unmittelbaren Einfluss auf die Leistung des Verdichters ebenfalls eine indirekte Druckregelung. Ferner wird die Sättigung des Lufttrockners durch die Regelung der Motordrehzahl bzw. die Druckregelung im Allgemeinen begrenzt, da bevorzugt durch die Druckregelung der Eingangsdruck am Druckluftanschluss auf 5 bar begrenzt wird. Weiterhin umfasst die Druckluftversorgungsanlage bevorzugt ferner eine Kompressor-Entlüftungsleitung mit einem Kompressor-Entlüftungsventil. Das Verfahren umfasst dabei bevorzugt das Ansteuern des Kompressor- Entlüftungsventils zum Entlüften eines Leitungsvolumens zwischen dem Druckluftgeber und dem Zweigleitungs-Schaltventil und dem Hauptleitungs- Schaltventil. Der Anlaufwiderstand für den Kompressor wird somit reduziert.
Vorzugsweise sind ein, mehrere oder sämtliche der folgenden als stromlos geschlossene Magnet-Wegeventile ausgebildet: das mindesten eine Hauptleitungs-Schaltventil, das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil, mindestens eine Düsenventil einer mit der Druckluftversorgungsanlage verbundenen Sensorreinigungsvorrichtung, das mindestens eine Entlüftungsventil, und das Kompressor-Entlüftungsventil, wobei die Magnet-Wegeventile eine Spule zum Erzeugen einer Magnetkraft und einen Anker aufweisen, der durch die Magnetkraft entgegen einer in Richtung eines Ventilsitzes wirkenden Federkraft bewegbar ist, und dazu eingerichtet sind, durch Bestromen mit einem Öffnungs-Steuerstrom entgegen der Federkraft Ventilsitz weg bewegt zu werden und durch Bestromen mit einem Heiz- Steuerstrom, der kleiner als der Öffnungs-Steuerstrom ist, am Ventilsitz anzuliegen, wobei die Spule bei Anliegen des Heiz-Steuerstroms eingerichtet ist, das Magnet-Wegeventile zu erwärmen. Durch die Möglichkeit einer Erwärmung der genannten Ventile wird die Gefahr von Frostschäden des pneumatischen Systems insgesamt reduziert. Dies betrifft neben der Sensorreinigungsvorrichtung bzw. anderen Druckluftabnehmern insbesondere auch die Druckluftversorgungsanlage.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Bestromen eines, mehrerer oder sämtlicher der folgenden Magnet-Wegeventile selektiv mit einem Öffnungs-Steuerstrom und einem Heiz-Steuerstrom: das mindestens eine Hauptleitungs-Schaltventil, das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil, mindestens ein Düsenventil einer mit der Druckluftversorgungsanlage verbundenen Sensorreinigungsvorrichtung, das mindestens eine Entlüftungsventil, und das Kompressor-Entlüftungsventil.
Durch die Möglichkeit einer Erwärmung der genannten Ventile wird die Gefahr von Fehlfunktionen des pneumatischen Systems durch Einfrieren insgesamt reduziert. Dies betrifft neben der Sensorreinigungsvorrichtung bzw. anderen Druckluftabnehmern insbesondere auch die Druckluftversorgungsanlage. Das Nutzen der ohnehin vorhandenen Spule der Magnetventile ermöglicht den Verzicht auf zusätzliche Heizelemente. Es soll dabei verstanden werden, dass das Beheizen der Magnetventile insbesondere vor dem Öffnen notwendig ist, da diese im geschlossenen Zustand über längere Zeiträume verweilen. Ein Schaden am Ventil entsteht dabei erst dann, wenn ein ggf. vereistes Ventil bzw. dessen Anker bewegt wird. Ein Bestromen des Magnetventils vor dem eigentlichen Öffnen verhindert ein Festfrieren durch eine Erwärmung des Ventils, die bevorzugt permanent während des Betriebs beibehalten wird.
Durch ein beheizbares Düsenventil wird die Gefahr von Frostschäden bei Temperaturen nahe des Gefrierpunktes reduziert. Der Schwellwert, ab dem nur noch durch den Lufttrockner getrocknete Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss geführt werden darf wird demnach hin zu niedrigeren Temperaturen verschoben.
Weiterhin wird das Einfrierrisiko durch die Steuereinrichtung abhängig von der Umgebungsinformation derart bestimmt, für den Fall, dass die Steuereinrichtung zum Anlegen eines Heiz-Steuerstroms ausgebildet ist, ein reduziertes Einfrierrisiko bestimmt wird. Vorzugsweise liegt das Einfrierrisiko unterhalb des vordefinierten Grenzwertes, für den Fall, dass die Temperatur der Umgebung bei mindestens 0°C, insbesondere mindestens 5°C, liegt und das mindestens eine Düsenventil und das mindestens eine Entlüftungsventil durch das Bestromen mit dem Heiz-Steuerstrom erwärmt werden. Der Einsatzbereich, in welchem das Bereitstellen von Druckluft über die Zweigleitung des Druckluftver- sorgungssystems ausreicht, kann somit auf niedrigere Temperaturen ausgedehnt werden.
Generell ist es vorteilhaft, die Einfrierrisiken für die einzelnen Schaltventile oder Ventilgruppen individuell zu bestimmen. Das Einfrierrisiko kann in der folgenden Reihenfolge von niedrig bis hoch definiert werden. Dabei bemisst sich das Risiko aus der Wahrscheinlichkeit, dass das Schaltventil mit einer Wassermenge in Berührung kommt, die ein Einfrieren bewirken kann:
- Schaltventile des Druckluftabnehmers,
- Hauptleitungs- und Zweigleitungsschaltventile,
- Entlüftungsventile.
Entsprechend der ermittelten Einfrierrisiken wird dann der Heiz-Steuerstrom für die jeweiligen Schaltventile bzw. Ventilgruppen angelegt.
Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem zweiten Aspekt durch eine Steuereinrichtung nach Anspruch 19. Gemäß dem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen vor. Die Steuereinrichtung ist dem Druckluftversorgungssystem zur Versorgung eines Druckluftabnehmers über einen Druckluftversorgungsanschluss zugeordnet und das Druckluftversorgungssystem umfasst einen Druckluftgeber zum Bereitstellen von Druckluft an einem Druckluftanschluss, eine pneumatische Hauptleitung mit einem Lufttrockner zum Trocknen und Führen von Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung und eine von der pneumatischen Hauptleitung in Befüllrichtung stromaufwärts des Lufttrockners abgehende und stromabwärts des Lufttrockners wieder anschließende Zweigleitung. Die Steuereinrichtung ist zum Empfangen eines Versorgungsbedarfs des Druckluftabnehmers und zum Ansteuern des Druckluftgebers ausgebildet und signalleitend mit dem Druckluftabnehmer und dem Druckluftgeber verbindbar. Weiterhin ist die Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Einfrierrisikos abhängig von einer Umgebungsinformation und/oder einer Betriebszustandsinformation des Druckluftgebers und zum Ansteuern eines Hauptleitungs- Schaltventils zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung in einem ersten Betriebsmodus ausgebildet ist, für den, Fall, dass das Einfrierrisiko unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes liegt.
Die Steuereinrichtung ist somit insbesondere zur Durchführung eines Steuerverfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. In Bezug auf den ersten Aspekt beschriebene Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen sind somit ebenso Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen der Steuereinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem dritten Aspekt durch ein Fahrzeug nach Anspruch 20. Gemäß dem dritten Aspekt schlägt die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen vor, mit einem Druckluftversorgungssystem zur Versorgung eines Druckluftabnehmers über einen Druckluftversorgungsanschluss. Das Druckluftversorgungssystem umfasst dabei einen Druckluftgeber zum Bereitstellen von Druckluft an einem Druckluftversorgungsanschluss, eine pneumatische Hauptleitung mit einem Lufttrockner zum Trocknen und Führen von Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung und eine von der pneumatischen Hauptleitung in Befüllrichtung stromaufwärts des Lufttrockners abgehende und stromabwärts des Lufttrockners wieder anschließende Zweigleitung. Weiterhin umfasst das Fahrzeug eine dem Druckluftversorgungssystem zugeordnete Steuereinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und einen Druckluftabnehmer, insbesondere eine an dem Druckluftversorgungsanschluss angeschlossene Sensorreinigungseinrichtung. Durch eine solche Steuereinrichtung macht sich das Fahrzeug die in Bezug auf den ersten Aspekt und den zweiten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile zu eigen. Bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind ebenso bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile des Fahrzeugs gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug ferner mindestens einen Sensor und/oder eine Datenschnittstelle, vorzugsweise einen Bus, insbesondere CAN-Bus, der signalleitend mit der Steuereinrichtung verbunden und dazu ausgebildet ist, Sensor- und/oder Speicherdaten zur Bestimmung eines durch mindestens eine Zustandsgröße definierten Sättigungsgrads des Lufttrockners und/oder einer Luftfeuchtigkeit bereitzustellen. Somit kann die Steuerung entweder unmittelbar über mindestens einen Sensor oder über eine entsprechende Datenschnittstelle notwendige Informationen betreffend den Sättigungsgrad des Lufttrockners und/oder einer Luftfeuchtigkeit bzw. Temperatur abrufen. Insbesondere diese Informationen ermöglichen eine Berechnung bzw. Abschätzung des Sättigungsgrads des Lufttrockners. Die Luftfeuchtigkeit der Umgebung, welche von dem Druckluftgeber, insbesondere einem Druckluftgeber, angesaugt und verdichtet wird, beeinflusst letztendlich auch den zulässigen Feuchtegehalt der am Druckluftanschluss bereitgestellten Druckluft und folglich auch die Sättigung des Lufttrockners.
Weiter bevorzugt umfasst das Fahrzeug ferner ein Bordnetz, welches über die Datenschnittstelle mit der Steuereinrichtung verbunden und dazu ausgebildet ist, ein, mehrere oder sämtliche der folgenden Daten bereitzustellen: Standortinformationen eines Navigationssystems, Speicherdaten eines Bordnetz- Speichers, Sensorinformationen mindestens eines mit dem Bordnetz verbundenen Sensors, insbesondere eines Umgebungs-Temperatursensors und/oder eines Feuchtigkeitssensors und eines Druckluftsensors. Ferner umfasst das Fahrzeug bevorzugt eine Bordnetz-Batterie, welche dazu ausgebildet ist, eine Stromversorgung für das Bordnetz und/oder den Druckluftabnehmer und/oder die Steuereinrichtung und/oder den Druckluftgeber bereitzustellen. Somit wird zentral über die Bordnetz-Batterie eine Stromversorgung für die die Versorgung und Steuerung des Druckluftversorgungssystems betreffenden Komponenten des Fahrzeugs bereitgestellt. Die Erfindung berücksichtigt dabei in vorteilhafter Weise, dass beispielsweise der Druckluftgeber einen erhöhten Energiebedarf zur Verdichtung der angesaugten Druckluft benötigt.
Sensorinformationen umfassen vorliegend eine Temperatur, die durch einen
Temperatursensor erfasst wurde und/oder einen Druck, der durch einen Druck- sensor erfasst wurde und/oder eine Luftfeuchtigkeit, die durch einen Luftfeuchtigkeitssensor erfasst wurde.
Entsprechend ist auch eine zentrale Stromversorgung des Druckluftabnehmers über die Bordnetz-Batterie vorteilhaft. Das Druckluftversorgungssystem selbst, bzw. die elektrisch ansteuerbaren pneumatischen Magnetventile werden bevorzugt über die Steuereinrichtung mit Strom versorgt. Über eine solche Stromversorgung bzw. Stromlosschaltung durch die Steuereinrichtung kann bevorzugt das Ansteuern der pneumatischen Schaltventile erfolgen.
Weiter bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, abhängig von den bereitgestellten Daten die aktuelle und/oder prognostizierte Temperatur der Umgebung und/oder die aktuelle und/oder prognostizierte Luftfeuchtigkeit der Umgebung an zumindest einer der folgenden Positionen zu bestimmen: an einem aktuellen Standort, entlang einer Streckenführung und an einem Fahrtziel. Durch eine entsprechend ausgebildete Steuereinrichtung kann die Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit der Umgebung somit nicht allein an einem aktuellen Standort, sondern auch vorausschauend entlang der Streckenführung oder an einem Fahrtziel bestimmt werden. Dies ermöglicht eine vorausschauende Regeneration des Lufttrockners, wobei künftige Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Solche Umgebungsbedingungen können insbesondere niedrige Temperaturen oder eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit betreffen. So führt eine hohe Luftfeuchtigkeit der Umgebung zu einer erhöhten Sättigung oder aber niedrige Temperaturen erfordern eine notwendige Betriebsbereitschaft des Lufttrockners.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berück- sichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
FIG. 1 ein Druckluftversorgungssystem mit einer zugeordneten erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
FIG. 2a ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einem ersten Betriebsmodus in einer ersten Ausführungsform;
FIG. 2b das Fahrzeug gemäß FIG. 2a mit dem Druckluftversorgungssystem schematisch in einem zweiten Betriebsmodus in einer ersten Ausführungsform;
FIG. 3 ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einem ersten Betriebsmodus in einer zweiten Ausführungsform; FIG. 4 ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einem ersten Betriebsmodus gemäß einer dritten Ausführungsform;
FIG. 5 ein Magnet-Wegeventil für ein Fahrzeug gemäß FIG. 2a bis 4;
FIG. 6a eine erste Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 6b eine zweite Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 6c eine dritte Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 6d eine vierte Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 7 den Ablauf eines Verfahrens zur Steuereinrichtung 1300 eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug gemäß der FIG. 2a und 2b gemäß einer ersten Ausführungsform;
FIG. 8 den Ablauf eines Verfahrens zur Steuereinrichtung 1300 eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug gemäß der FIG. 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
FIG. 9 den Ablauf eines Verfahrens zur Steuereinrichtung 1300 eines Druckluftversorgungssystems für ein Fahrzeug gemäß der FIG. 4 gemäß einer dritten Ausführungsform.
Das Druckluftversorgungssystem 1200 gemäß FIG. 1 umfasst eine Druckluftversorgungsanlage 100. Ferner umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 einen Druckluftgeber 200, welcher bevorzugt einen Verdichter 201 umfasst, der von einem Elektromotor 203 angetrieben wird.
Das Druckluftversorgungssystem 1200 ist über einen Druckluftanschluss 1 (vgl. FIG. 2a und 2b) mit dem Druckluftgeber 200 verbunden. Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst einen in einer pneumatischen Hauptleitung 12 (vgl. FIG. 2a und 2b) angeordneten Lufttrockner 5 und einen strömungstechnisch zwischen Lufttrockner 5 und Druckluftanschluss 1 (vgl. FIG. 2a und 2b) angeordneten Wasserabscheider 6 (vgl. FIG. 3 und FIG. 4). Ferner umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 ein Drucksteuermodul 101 , welches eine Anzahl von Hauptleitungs-Schaltventilen (nicht gezeigt) zur Verteilung des Drucks innerhalb der Druckluftversorgungsanlage 100 aufweist.
Dem Druckluftversorgungssystem 1200 ist eine Steuereinrichtung 1300 zum Steuern des Druckluftversorgungssystems 1200 zugeordnet.
Mit der Steuereinrichtung 1300 ist bevorzugt ein Umgebungs-Temperatursensor 410 und ein Luftfeuchtigkeitssensor 400 signalleitend verbunden, die dazu ausgebildet sind, Sensorinformationen S, T, H zur Bestimmung eines Sättigungsgrads G (vgl. FIG. 8) des Lufttrockners 5 und/oder einer zulässigen Feuchtigkeit Hmax (vgl. FIG. 8) bereitzustellen. Alternativ oder Ergänzend kann auch ein Taupunktsensor (nicht gezeigt) zur Bestimmung Sättigungsgrads G (vgl. FIG. 8) des Lufttrockners 5 mit der Steuereinrichtung verbunden sein.
Ferner ist mit der Steuereinrichtung 1300 bevorzugt mindestens eine Datenschnittstelle 70, vorzugsweise ein Bus 71 , insbesondere ein CAN-Bus 72 signalleitend verbunden und dazu ausgebildet, gespeicherte oder ermittelte Sensorinformationen S, T, H zur Bestimmung eines Sättigungsgrads G (vgl. FIG. 8) des Lufttrockners 5 und/oder einer zulässigen Feuchtigkeit Hmax (vgl. FIG. 8) bereitzustellen. Die Datenschnittstelle 70 verbindet die Steuereinrichtung 1300 dazu mit einem Bordnetz 1600 bzw. einem Navigationssystem 1700. Alternativ kann die Verbindung zum Navigationssystem 1700 auch mittelbar über das Bordnetz 1600 erfolgen, wobei das Bordnetz 1600 Standortinformationen IGPS (vgl. FIG. 7) vom Navigationssystem 1700 abruft. Das Bordnetz 1600 umfasst bevorzugt einen Bordnetz-Speicher 1610, auf welchem die Sensorinformationen S, T, H gespeichert sind.
Das Bordnetz 1600 weist ferner eine Bordnetz-Batterie 1620 auf, welche dazu ausgebildet ist, das Bordnetz 1600 und/oder den Druckluftgeber 200 und/oder den Druckluftabnehmer 300 (vgl. FIG. 2a, 2b, 3, 4) und/oder die Steuereinrichtung 1300 mit Strom I zu versorgen.
Die Funktionsweise der Steuereinrichtung 1300 wird im Detail in Verbindung mit dem in den FIG. 2a, 2b und 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen des Fahrzeugs 1000 erläutert.
FIG. 2a zeigt ein Fahrzeug 1000, insbesondere einen Personenkraftwagen 1100. Der Personenkraftwagen 1100 umfasst ein Druckluftversorgungssystem 1200 sowie eine elektronische Steuereinrichtung 1300 (ECU) und einen Druckluftabnehmer 300, welcher vorliegend eine Sensorreinigungseinrichtung 301 ist.
Das Druckluftversorgungssystem 1200 umfasst eine Druckluftversorgungsanlage 100 sowie einen über einen Druckluftanschluss 1 mit der Druckluftversorgungsanlage 100 verbundenen Druckluftgeber 200. Der Druckluftgeber 200 umfasst vorliegend einen Verdichter 201 mit einem Elektromotor 203.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst einen Druckluftanschluss 1 zum Anschluss an den Druckluftgeber 200 (vgl. FIG. 1 ) und einen Druckluftversorgungsanschluss 2 zum Anschließen des Druckluftabnehmers 300. Der Druckluftanschluss 1 ist über eine pneumatische Hauptleitung 12 mit dem Druckluftversorgungsanschluss 2 verbunden. Von der pneumatischen Hauptleitung 12 geht ferner eine Entlüftungsleitung 13 zu einem Entlüftungsanschluss 3 ab, welcher zum Entlüften der pneumatischen Hauptleitung 12 eingerichtet ist. Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist ferner einen in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordneten Lufttrockner 5 auf. Der Lufttrockner 5 ist zum Trocknen der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten und in einer Befüllrich- tung B (nicht gezeigt, vgl. FIG. 2b) durch die pneumatische Hauptleitung 12 geführten Druckluft 110 eingerichtet.
Die Druckluftversorgungsanlage umfasst eine Entlüftungsventilanordnung 23. In der Entlüftungsleitung 13 ist ein Entlüftungsventil 23.1 der Entlüftungsventilan- Ordnung 23 angeordnet, welches vorzugsweise ein elektrisch steuerbares 2/2- Wegeventil ist. Ferner ist in Richtung der Entlüftungsleitung 3 stromabwärts von dem Entlüftungsventil 23.1 bevorzugt ein Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 der Entlüftungsventilanordnung 23 angeordnet, welches sich bevorzugt druckgesteuert in Richtung des Entlüftungsanschlusses 3 öffnet. Bei geöffnetem Entlüftungsventil 23.1 öffnet das Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 somit infolge der in der Entlüftungsleitung 13 befindlichen Druckluft bevorzugt die Entlüftungsleitung 13. Gleichzeitig verhindert das Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 einen Feuchtigkeitseintritt über die Entlüftungsleitung 13. Es soll hierbei auch verstanden werden, dass die Entlüftungsleitung 13 an jeder beliebigen Position, bevorzugt aber zwischen dem Hauptleitungs-Schaltventil 25 und dem Lufttrockner 8, von der Hauptleitung 12 abgehen kann.
In vorteilhafter Weise umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 ferner eine Drossel 8. Die Drossel 8 ist bevorzugt in Befüllrichtung B stromabwärts von dem Lufttrockner 5 angeordnet. Die Drossel 8 ist dazu eingerichtet, die zur Regeneration des Lufttrockners 5 gegebenenfalls zurückgeführte Druckluft zu entspannen.
Stromaufwärts von dem Lufttrockner 5 geht von der pneumatischen Hauptleitung 12 ferner eine Zweigleitung 14 ab, welche zwischen Lufttrockner 5 und Druckluftversorgungsanschluss 2 wieder an die pneumatische Hauptleitung 12 anschließt.
Ferner ist in der pneumatischen Hauptleitung 12 ein pneumatisches Schaltventil 25 in Befüllrichtung B (vgl. FIG. 2b) stromabwärts der abzweigenden Zweigleitung 14 und stromaufwärts des Lufttrockners 5 angeordnet. Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu ausgebildet, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 zum selektiven Freigeben und Sperren der pneumatischen Hauptleitung stromabwärts der abzweigenden Zweigleitung 14 anzusteuern. Bevorzugt umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 ferner ein in der Zweigleitung 14 angeordnetes Zweigleitungs-Schaltventil 24. Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu eingerichtet, das Zweigleitungs-Schaltventil 24 zum selektiven Freigeben und Sperren der Zwei- gleitung 14 anzusteuern. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1300 dazu eingerichtet, das Entlüftungsventil 23.1 zum selektiven Freigeben und Sperren der Entlüftungsleitung 13 anzusteuern. Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 sind bevorzugt das Hauptleitungs-Schaltventil 25, das Zweigleitungs- Schaltventil 24 sowie die Entlüftungsventilanordnung 23 das Entlüftungsventil 23.1 zugeordnet.
Das Zweigleitungs-Schaltventil 24 kann dabei lediglich optional vorgesehen sein, wobei die Druckluftversorgungsanlage auch lediglich mit dem Hauptleitungs-Schaltventil 25 und dem Entlüftungsventil 23.1 , insbesondere der Entlüftungsventilanordnung 23, betreibbar ist.
Weiterhin umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 einen Drucksensor 9, welcher in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordnet ist. Der Drucksensor 9 ist dazu eingerichtet, einen Eingangsdruck P in der pneumatischen Hauptleitung 12, also den am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druck der feuchten Druckluft 110 zu erfassen und ein Sensorsignal S bereitzustellen. Der Drucksensor 9 ist dabei signalleitend über eine erste Signalleitung S1 mit dem Steuergerät 1300 verbunden, welches somit zum Überwachen des Eingangsdrucks P ausgebildet ist.
Die Steuereinrichtung 1300 ist ferner über eine zweite Signalleitung S2 mit dem Hauptleitungs-Schaltventil 25 in der pneumatischen Hauptleitung verbunden sowie über eine dritte Signalleitung S3 mit dem Entlüftungsventil 23.1 . Bevorzugt ist das Zweigleitungs-Schaltventil 24 über eine vierte Signalleitung S4 mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden.
Die Steuereinrichtung 1300 ist ferner über eine fünfte Signalleitung S5 mit dem Druckluftabnehmer 300 verbunden.
Ferner ist die Steuereinrichtung 1300 über eine sechste Signalleitung S6 mit dem Druckluftgeber 200 verbunden. Die Steuereinrichtung 1300 ist dabei dazu eingerichtet, eine Betriebsdauer tß des Druckluftgebers 200, welcher vorliegend ein Verdichter 201 mit einem Elektromotor 203 umfasst, zu überwachen. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1300 dazu ausgebildet, eine Motordrehzahl M als eine Betriebszustandsinformation IB (vgl. FIG. 7) des Elektromotors 203 zu überwachen. Bei dem Elektromotor 203 handelt es sich bevorzugt um einen BLDC-Elektromotor 204 (vgl. FIG. 1).
Die Signalleitungen S1 , S2, S3, S4, S5, S6 können dabei sowohl kabelgebunden als auch kabellos ausgebildet sein. Bevorzugt umfassen die Signalleitungen S5, S6 jeweils eine Datenschnittstelle, insbesondere einen Bus oder CAN- Bus. Bei den Signalleitungen S2, S3 und S4 kann es sich bevorzugt auch lediglich um elektrische Leitungen handeln, durch welche die Steuereinrichtung 1300 das Hauptleitungs-Schaltventil 25, das Zweigleitungs-Schaltventil bzw. das Entlüftungsventil 23.1 durch eine Bestromung bzw. ein Stromlosschalten ansteuert.
Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1300 bevorzugt zum Regeln eines Versorgungsdrucks Pv und/oder eines Versorgungsvolumenstroms Vv der am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitgestellten Druckluft 120' (vgl. FIG. 2b) ausgebildet. Zum Regeln des Versorgungsdrucks Pv und/oder des Versorgungsvolumenstroms Vv ist die Steuereinrichtung 1300 mit dem in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordneten Drucksensor 9 signalleitend verbunden, wobei der Drucksensor 9 dazu ausgebildet ist, den Eingangsdruck P in der pneumatischen Hauptleitung 12 zu erfassen. Bevorzugt ist dem Druckluftanschluss 1 ferner ein Druckregler 40 (vgl. FIG. 3) zugeordnet und die Steuereinrichtung 1300 ist dazu ausgebildet, den Druckregler 40 zum Regeln des Versorgungsdrucks Pv und/oder des Versorgungsvolumenstroms Vv abhängig von den Sensorsignalen S des Drucksensors 9 anzusteuern (vgl. FIG. 7-9).
Alternativ oder ergänzend ist die Steuereinrichtung 1300 über die sechste Signalleitung S6 mit dem Elektromotor 203 verbunden und dazu ausgebildet, zum Bereitstellen von Druckluft 120' mit dem Versorgungsdruck Pv und/oder dem Versorgungsvolumenstrom Vv am Druckluftanschluss 1 eine Motordrehzahl M des Elektromotors 203 zu regeln. Das Fahrzeug 1000 umfasst ferner ein Bordnetz 1600, welches signalleitend über eine achte Signalleitung S8 mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden ist.
FIG. 2a zeigt das Druckluftversorgungssystem 1200 dabei in einem ersten Betriebsmodus B1. Im ersten Betriebsmodus B1 ist die Steuereinrichtung 1300 dazu ausgebildet, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung 12 anzusteuern. Das Hauptleitungs-Schaltventil 25 ist vorliegend als stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil ausgebildet, sodass das Hauptleitungs-Schaltventil 25 im stromlosen Zustand die pneumatische Hauptleitung 12 sperrt. Die am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte Druckluft 110 wird somit ausschließlich über die Zweigleitung 14 in Befüllrichtung B, also vom Druckluftanschluss 1 zu dem Druckluftversorgungsanschluss 2, geführt. Die Steuereinrichtung 1300 ist ferner dazu ausgebildet, das Entlüftungsventil 23.1 , welches ebenfalls bevorzugt als stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus B1 zum Sperren der Entlüftungsleitung 13 anzusteuern. Im ersten Betriebsmodus B1 durchströmt somit keine Druckluft in Befüllrichtung B den Lufttrockner 5, sodass dessen Sättigung nicht weiter voranschreitet. Die Steuereinrichtung 1300 ist zum entsprechenden Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils 25 für den Fall ausgebildet, dass ein Einfrierrisiko Ri (vgl. FIG. 7-9) unterhalb eines vordefinierten Grenzwerts W (vgl. FIG. 7- 9) liegt, wobei die Steuereinrichtung 1300 zum Bestimmen dieses Einfrierrisikos Ri ausgebildet ist (vgl. FIG. 7-9). Mit anderen Worten steuert die Steuereinrichtung 1300 das Hauptleitungs-Schaltventil 25 für den Fall an, dass das Einfrieren der Restfeuchte der am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitzustellenden Druckluft mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen ist, sodass eine Entfeuchtung dieser Druckluft durch den Lufttrockner 5 nicht notwendig ist.
FIG. 2b zeigt das Druckluftversorgungssystem 1200 dabei in einem zweiten Betriebsmodus B2. Das Hauptleitungs-Schaltventil 25 ist ausgebildet, infolge der Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 1300 die pneumatische Hauptleitung 12 in Befüllrichtung B durchströmbar zu öffnen, so dass Druckluft 110 vom Druckluftanschluss 1 in der pneumatischen Hauptleitung 12 zum Lufttrockner 5 geführt und von diesem zu Druckluft 120 getrocknet werden kann. Die getrocknete Druckluft 120' passiert anschließend die Drossel 8 und wird am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitgestellt. Die Steuereinrichtung 1300 ist zum entsprechenden Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils 25 für den Fall ausgebildet, dass ein Einfrierrisiko Ri (vgl. FIG. 7-9) den vordefinierten Grenzwert W (vgl. FIG. 7-9) erreicht oder übersteigt, wobei die Steuereinrichtung 1300 zum Bestimmen dieses Einfrierrisikos Ri ausgebildet ist (vgl. FIG. 7-9). In diesem Fall ist eine Trocknung der am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitzustellenden Druckluft durch den Lufttrockner 5 notwendig, um ein Einfrieren der Restfeuchte der Druckluft beispielsweise innerhalb des Druckluftabnehmers 300 sicher zu verhindern.
Bevorzugt ist das Zweigleitungs-Schaltventil 24 in der Zweigleitung 14 vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung 1300 im zweiten Betriebsmodus B2 dazu ausgebildet ist, das Zweigleitungs-Schaltventil 24 zum Sperren der Zweigleitung 14 anzusteuern. Für den Fall, dass die Zweigleitung 14 kein Zweigleitungs- Schaltventil 24 aufweist, wird im zweiten Betriebsmodus B2 am Druckluftversorgungsanschluss 2 ein Druckluftstrom umfassend getrocknete Druckluft 121 ' aus der pneumatischen Hauptleitung 12 und feuchtete Druckluft 141 (vgl. FIG. 4) aus der Zweigleitung 14 bereitgestellt werden.
Das Entlüftungsventil 23.1 ist auch im zweiten Betriebsmodus B2 dazu ausgebildet, die Entlüftungsleitung 13 zu sperren.
FIG. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1000. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen, welche in den FIG. 2a und 2b gezeigt ist.
FIG. 3 zeigt das Fahrzeug 1000 dabei im ersten Betriebsmodus B1. Das Druckluftversorgungssystem 1200 umfasst bevorzugt einen in der pneumatischen Hauptleitung 12 zwischen Druckluftanschluss 1 und Lufttrockner 5 angeordneten Wasserabscheider 6. Der Wasserabscheider 6 umfasst einen Kondensati- onstrockner 16 und ein Abscheideorgan 26 zum Abscheiden von Kondensat K aus der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druckluft 110. Bevorzugt ist der Wasserabscheider 6 in einem vorderen Bereich 1400 des Fahrzeugs 1000 angeordnet, sodass Fahrtwind das Kühlen der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druckluft 110 zum Kondensieren der Feuchtigkeit unterstützt. Weiter bevorzugt umfasst der Wasserabscheider 6 ferner ein Lüftungsgerät 36, welches dazu ausgebildet ist, die am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte Druckluft zusätzlich zu kühlen, um so den Grad der Kondensation zu verbessern und eine erhöhte Menge Kondensat K aus der bereitgestellten Druckluft 110 abzuführen.
Weiterhin ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Zweigleitung 14.1 eine erste Zweigleitung, in der bevorzugt ein erstes Zweigleitungs-Schaltventil 24.1 angeordnet ist. Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst ferner eine zweite zwischen Druckluftanschluss 1 und Hauptleitungs-Schaltventil 25 von der pneumatischen Hauptleitung 12 abgehende Zweigleitung 14.2, welche bevorzugt ein zweites Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 aufweist. Ferner ist der Lufttrockner 5.1 in der pneumatischen Hauptleitung 12 bevorzugt ein erster Lufttrockner 5.1 und in der zweiten Zweigleitung 14.2 ist ein zweiter Lufttrockner 5.2 angeordnet. Das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 ist bevorzugt über eine neunte Signalleitung S9 mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden. Weiter bevorzugt ist die Entlüftungsleitung 13.1 eine erste Entlüftungsleitung und von der zweiten Zweigleitung 14.2 geht zwischen dem zweiten Zweigleitungs- Schaltventil 24.2 und dem zweiten Lufttrockner 5.2 bevorzugt eine zweite Entlüftungsleitung 13.2 mit einem zweiten Entlüftungsventil 23.3 ab. Das zweite Entlüftungsventil 23.3 ist bevorzugt über eine zehnte Signalleitung S10 mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden.
Im gezeigten ersten Betriebsmodus B1 wird somit weder der erste Lufttrockner 5.1 noch der zweite Lufttrockner 5.2 zum Trocknen der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druckluft 110 genutzt. Stattdessen sperrt das Hauptleitungs-Schaltventil 25 die pneumatische Hauptleitung 12 in Befüllrichtung B und das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 sperrt die zweite Zweiglei- tung 14.2 in Befüllrichtung B. Sofern ein erstes Zweigleitungs-Schaltventil in der ersten Zweigleitung 14.1 angeordnet ist, so wird dieses im ersten Betriebszustand B1 von der Steuereinrichtung zum Freigeben der ersten Zweigleitung 14.1 angesteuert. Druckluft 141 wird somit in Befüllrichtung B über die erste Zweigleitung 14.1 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 geführt für den Fall, dass das von der Steuereinrichtung 1300 bestimmte Einfrierrisiko Ri unterhalb des vordefinierten Grenzwertes W (vgl. FIG. 7-9) liegt und das Einfrieren der Restfeuchte der bereitgestellten Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss 2 mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann.
Die gezeigte zweite Ausführungsform des Fahrzeugs 1000 gemäß FIG. 3 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Druckluftgeber 200 einen ersten Verdichter 201 .1 mit einem ersten Elektromotor 203.1 umfasst und ferner eine zusätzliche Druckluftquelle 50 vorgesehen ist, die einen zweiten Verdichter 201 .2 mit einem zweiten Elektromotor 203.2 umfasst. Das Druckluftversorgungssystem 1200 umfasst bevorzugt ferner einen signalleitend mit der Steuereinrichtung 1300 verbundenen Temperatursensor 60 zum Überwachen der Temperatur TD des Druckluftgebers 200. Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu ausgebildet, abhängig von der überwachten Temperatur des Druckluftgebers 200 bedarfsweise die zweite Druckluftquelle 50 hinzuzuschalten und vorzugsweise den Druckluftgeber 200 auszuschalten. Auf diese Weise kann eine drohende Überhitzung des Druckluftgebers 200 frühzeitig erkannt und der Betrieb aufrechterhalten werden. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1300 dazu ausgebildet, abhängig von dem Versorgungsbedarf Bv des Druckluftabnehmers 300 bedarfsweise die zweite Druckluftquelle 50 hinzuzuschalten.
Bevorzugt können in FIG. 3 ferner ein erstes Sperrventil 32 in Befüllrichtung stromabwärts des ersten Lufttrockners 5.1 und ein zweites Sperrventil 34 in Befüllrichtung B stromabwärts des zweiten Lufttrockners 5.2 angeordnet sein. Durch die Sperrventile 32, 34 können die Lufttrockner 5.1 , 5.2 pneumatisch von der Zweigleitung 14.1 entkoppelt werden, sodass die Sättigung der Lufttrockner nicht weiter voran schreitet. FIG. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Fahrzeugs 1000. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung des Fahrzeugs 1000 gemäß der ersten Ausführungsform in FIG. 2a und 2b verwiesen und lediglich auf Unterschiede eingegangen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile habenvorliegend identische Bezugszeichen.
Die gezeigte dritte Ausführungsform des Fahrzeugs 1000 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Drossel 8 statt in der pneumatischen Hauptleitung 12 nunmehr in der Zweigleitung 14 stromaufwärts des Zweigleitungs-Schaltventils 24 angeordnet ist. Die Drossel 8 entspannt die am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte Druckluft 141 zu Beginn der Zweigleitung 14, wodurch die Druckluft 141 ' bedingt durch den geringeren Luftdruck trockener ist. Somit wird die Zweigleitung 14 und das in dieser angeordnete Zweigleitungs-Schaltventil 24 vor Frostschäden geschützt. Gleichzeitig wird durch die Drossel 8 im Falle der Rückführung der Druckluft 141 durch die pneumatische Hauptleitung 12 entgegen der Befüllrichtung B eine zur Regeneration des Lufttrockners 5 notwendige Entspannung erzielt.
Weiterhin ist in der pneumatischen Hauptleitung 12 ein Hauptleitungs- Schaltventil 25 angeordnet.
Die Entlüftungsventilanordnung 23 weist ein Steuerventil 23.5 in Form eines 3/2-Wege-Magnetventils auf. Ferner ist das Entlüftungsventils 23.1 als pneumatisch betätigbares Entlüftungsventils 23.1 ausgebildet. Das Steuerventil 23.5 kann über elektrische Steuersignale in Form eines Spannungs- und/oder Stromsignals angesteuert werden. Bei Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 1300 über eine elfte Signalleitung S11 kann das Steuerventil 23.5 von einer stromlos geschlossenen Stellung in eine in eine pneumatisch geöffnete Stellung (nicht gezeigt) überführt werden, in der ein über eine pneumatische Steuerleitung 23.5A aus der pneumatischen Zweigleitung 14 abgeleiteter Druck zur pneumatischen Steuerung des steuerbaren Entlüftungsventils 23.1 mittels eines Bypass 23.5B weitergegeben wird. Das Steuerventil 23.5 trennt im geschlossenen Zustand die Steuerleitung 23.5A und ist über eine weitere pneumatische Leitung 23.5C mit dem Entlüftungsanschluss 3 pneumatisch verbunden.
Die Entlüftungsleitung 13.1 ist vorliegend eine erste Entlüftungsleitung 13.1 und die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst ferner eine Kompressor- Entlüftungsleitung 13.3. Die Kompressor-Entlüftungsleitung 13.3 geht in Befüll- richtung B stromaufwärts vom Hauptleitungs-Schaltventil 25 von der pneumatischen Hauptleitung 12 ab. Die Entlüftungsventilanordnung 23 weist ein Kompressor-Entlüftungsventil 23.4 in der Kompressor-Entlüftungsleitung 13.3 auf. Durch die Kompressor-Entlüftungsleitung 13.3 kann ein Leitungsvolumen VL zwischen dem Druckluftgeber 200, vorliegend bevorzugt einem Kompressor 202, und dem Zweigleitungs-Schaltventil 24 und dem Hauptleitungs-Schaltventil 25 entlüftet werden. Der Anlaufwiderstand für den Kompressor 202 wird somit reduziert.
Das Steuerventil 23.5, das Kompressor-Entlüftungsventil 23.4 sowie das Zweigleitungs-Schaltventil 24 und das Hauptleitungs-Schaltventil 25 sind vorliegend als Magnetventile, insbesondere stromlos geschlossene Magnetventile, ausgebildet.
Bevorzugt umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 in den Ausführungsbeispielen gemäß FIG. 2a, 2b, 3 und 4 ferner einen Temperatursensor 60 zum Überwachen der Temperatur des Druckluftgebers 200, wobei der Temperatursensor 60 signalleitend mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden und zum Bereitstellen von Sensorsignalen S ausgebildet ist.
Der Druckluftabnehmer 300, welcher vorliegend eine Sensorreinigungseinrichtung 301 ist, weist ferner ein erstes Düsenventil 302 und ein zweites Düsenventil 303 auf. Die Düsenventile 302, 303 sind ebenfalls Magnetventile, insbesondere stromlos geschlossene Magnet-Wegeventile, ausgebildet. Ein solches Magnet-Wegeventil ist exemplarisch in Fig. 5 gezeigt anhand einer möglichen Ausbildung eines Düsenventils 302 gezeigt. Das Düsenventil 302 ist ein stromlos geschlossen 2/2-Wegeventil 304. Das Düsenventil 302 umfasst einen Magnetteil 305 und einen Pneumatikteil 306. Der Magnetteil 305 weist eine elektrische Spule 307, einen magnetisch sowie unter Einfluss einer Federkraft aktuierbaren Anker 308.1 und einen feststehenden magnetisierbaren Kern 308.2 auf. Zwischen dem Anker 308.1 und dem Kem 308.2 ist ein Luftspalt 309 ausgebildet, welcher den möglichen Hub des Ankers 308.1 definiert.
Der Pneumatikteil 306 umfasst einen ersten Druckluftdurchgang 310, einen zweiten Druckluftdurchgang 311 . Der Pneumatikteil 306 umfasst ferner ein Ventilstempelteil 312, welches eine in Richtung des Ankers 308.1 weisende Stoßfläche 313 aufweist.
Das Düsenventil 302 umfasst ferner eine Ventilfeder 314, welche dazu eingerichtet ist, eine Federkraft FF in Richtung des Ventilstempelteils 312, insbesondere der Stoßfläche 313, auf den Anker 308.1 aufzubringen. Im geöffneten Zustand des Düsenventils 302 ist der Anker 308.1 , von einem Ventilsitz 315 des Pneumatikteils 306 beabstandet.
Der Anker 308.1 ist dabei bewegbar in dem Magnetteil 305 und dem Pneumatikteil 306 aufgenommen. Durch Bestromen der elektrischen Spule 307 erzeugt diese ein Magnetfeld mit einer Magnetkraft FM. Das entstehende Magnetfeld erzeugt am Kern 308.2 einen Magnetpol, der den Anker 308.1 anzieht und entgegen der Federkraft FF der Ventilfeder 314 weg von dem Ventilsitz 315 bewegt, sodass der erste Druckluftdurchgang 310 und der zweite Druckluftdurchgang 311 fluidleitend verbunden sind. Die Höhe der Magnetkraft FM ist dabei abhängig vom angelegten Steuerstrom Si, welcher durch die Steuereinrichtung 1300 bereitgestellt wird. Der zum Öffnen des Düsenventils 302 notwendige Öffnungs-Steuerstrom Sn ist dabei größer als der zum Halten des Düsenventils 302 in der geöffneten Position notwendige Halte-Steuerstrom S12. Die Höhe der Kraft, welche ein durch die Spule 307 induziertes Magnetfeld bei konstantem Strom auf den Anker 308.1 aufbringt, hängt von der Distanz des Ankers 308.1 relativ zu dem Magnetfeld ab, also der Größe des Luftspalts 309 zwischen Anker 308.1 und Kem 308.2. Bei einer größeren Distanz wirkt somit ein schwächeres Magnetfeld. In der geschlossenen Position weist der Anker 308.1 zunächst eine größere Distanz zu dem Magnetfeld auf, sodass ein erhöhter Strom, nämlich ein Öffnungs-Steuerstrom Sn, bereitgestellt wird. Der zum Öffnen des Düsenventils 302 notwendige Öffnungs-Steuerstrom Sn bezeichnet den Strom, der notwendig ist, um die Distanz des Ankers 308.1 zum Kem 308.2 und damit den Luftspalt 309 zu reduzieren. Sobald sich der Anker 308.1 in eine geöffnete Position bewegt, reduziert sich dessen Distanz zum Magnetfeld und es genügt ein geringerer Halte-Steuerstrom S12, um den Anker 308.1 in dieser Position zu halten. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung 1300 ferner dazu ausgebildet, einen Heiz-Steuerstrom S13 an das Düsenventil 302 anzulegen, der kleiner als der Öffnungs-Steuerstrom S11, insbesondere auch kleiner als der Halte-Steuerstrom
512 ist, derart, dass das Düsenventil 302 durch das erzeugte Magnetfeld im geschlossenen Zustand erwärmt wird.
Die in den FIG. 2a bis 4 gezeigte Steuereinrichtung 1300 ist dazu ausgebildet, zum Öffnen des Kompressor-Entlüftungsventils 23.4 sowie des Zweigleitungs- Schaltventils 24, des Hauptleitungs-Schaltventils 25 bzw. der Düsenventile 302, 303 einen Steuerstrom Si in Höhe des Öffnungs-Steuerstroms S11 (vgl. FIG. 5) bereitzustellen. Ferner ist die Steuereinrichtung 1300 auch dazu ausgebildet, eines, mehrere oder sämtliche dieser Ventile mit einem Heiz-Steuerstrom
513 zu beaufschlagen.
FIG. 6a bis 6d zeigen einen Ausschnitt des Druckluftversorgungssystems 1200 gemäß FIG. 2a, 2b, wobei verschiedene Ausführungsformen der Pneumatik- Anordnung 20 im Detail gezeigt sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen und zur Erläuterung der Funktionsweise der Pneumatik-Anordnung 20 wird daher auf die Beschreibung der FIG. 2a, 2b Bezug genommen.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 6a umfasst ein steuerbares Drosselventil 21 , das dazu ausgebildet ist, zum Druckluftversorgungsanschluss 2 in Befüllrichtung B geführte Druckluft zu drosseln. Das Drosselventil 21 weist ei- nen veränderbaren Durchflussquerschnitt Q auf und ist steuerungstechnisch, also signalleitend mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden. Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu ausgebildet, das Drosselventil 21 zur Veränderung des Durchflussquerschnitts Q anzusteuern, um den Druck in der pneumatischen Hauptleitung 12 auf einen bereitzustellenden Versorgungsdruck von insbesondere 5 bar zu drosseln. Das Drosselventil 21 weist eine Drosselstelle 21 A mit veränderbarem Durchflussquerschnitt Q auf, wobei das Drosselventil 21 eine Steuerdruckleitung 21 B zum Führen eines Steuerdrucks Ps aufweist und dazu ausgebildet ist, den Durchflussquerschnitt Q abhängig von dem Steuerdruck Ps zu regeln.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 6b umfasst analog zu der in FIG. 6a gezeigten Ausführungsform ein steuerbares Drosselventil 21. Weiterhin umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 eine zusätzliche Druckluftquelle 50 neben dem Druckluftgeber 200, der in FIG. 3 einen Verdichter 201 und einen Elektromotor 203 umfasst. Die Druckluftquelle 50 umfasst ein Reservoir 51 zum Speichern von Druckluft, wobei das Reservoir 51 über ein Reservoir- Schaltventil 52 mit der pneumatischen Hauptleitung 12 verbunden ist. Die Druckluftquelle 50 ist dazu ausgebildet, bedarfsweise mit der pneumatischen Hauptleitung 12 durch Ansteuern des Reservoir-Schaltventils 52 verbunden zu werden. Die Steuereinrichtung 1300 (vgl. FIG. 2a oder 2b) ist mit einem Reservoir-Drucksensor 53 signalleitend verbunden und zum Ansteuern des Reservoir-Schaltventils 52 ausgebildet. Durch das Ansteuern des Reservoir- Schaltventils 52 kann eine definierte Menge Druckluft in die pneumatische Hauptleitung 12 geleitet werden, wobei die Steuereinrichtung 1300 über die Signale des Reservoir-Drucksensors 53 und/oder über das Reservoir- Schaltventil 52 die Druckmenge regelt.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 6c umfasst ein Paar gegenläufig öffnender und strömungstechnisch parallel geschalteter Rückschlagventile 27, 28, das zwischen dem Lufttrockner 5 und dem Druckluftversorgungsanschluss 2 angeordnet ist. Das Paar Rückschlagventile 27, 28 umfasst ein erstes in Befüllrichtung B öffnendes Rückschlagventil 27, das in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordnet ist, und ferner ein zweites in Rückführrichtung R öffnendes Rückschlagventil 28. Das zweite Rückschlagventil 28 ist in einer Bypass-Leitung 15 angeordnet, die einen Bypass um das erste Rückschlagventil 27 ausbildet. Die Pneumatik-Anordnung 20 umfasst ferner ein in Rückführrichtung R stromabwärts des zweiten Rückschlagventils 28 angeordnetes Rückführ-Drosselventil 29.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 6d ist für die Verwendung mit Druckluftversorgungsanlagen, wie sie die FIG. 3 zeigt ausgebildet, also für Druckluftversorgungsanlagen mit zwei Lufttrocknern 5.1 , 5.2. Ein erstes Paar gegenläufig öffnender und strömungstechnisch parallel geschalteter Rückschlagventile
27.1. 28.1 mit einem entsprechenden Rückführ-Drosselventil 29.1 , wie sie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß FIG. 6c beschrieben wurden, ist dem ersten Lufttrockner 5.1 zugeordnet und zwischen dem ersten Lufttrockner
5.1 und dem Druckluftanschluss 2 angeordnet.
Ein zweites Paar gegenläufig öffnender und strömungstechnisch parallel geschalteter Rückschlagventile 27.2, 28.2 mit einem entsprechenden zweiten Rückführ-Drosselventil 29.2, wie sie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß FIG. 6c beschrieben wurden, ist dem zweiten Lufttrockner 5.2 zugeordnet und zwischen dem zweiten Lufttrockner 5.2 und dem Druckluftanschluss 2 angeordnet.
FIG. 7 zeigt den Ablauf eines Steuerverfahrens 2000 schematisch. Das Steuerverfahren 2000 umfasst in einem ersten Schritt 2100 das Empfangen eines Versorgungsbedarfs Bv des Druckluftabnehmers 300 durch die Steuereinrichtung 1300. Das Empfangen des Versorgungsbedarfs in Schritt 2100 umfasst bevorzugt das Bestimmen bzw. Empfangen eines Versorgungsdrucks Vp und/oder eines Versorgungsvolumenstroms Vv abhängig vom Versorgungsbedarf Bv der am Druckluftanschluss 2 bereitzustellenden Druckluft durch die Steuereinrichtung 1300 in Schritt 2110. In einem zweiten Schritt 2200 umfasst das Verfahren das Ansteuern des Druckluftgebers 200 durch die Steuereinrichtung 1300 zum Bereitstellen von Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss 1 für den Fall, dass die Steuereinrichtung 1300 einen Versorgungsbedarf Bv empfängt.
Bevorzugt umfasst der zweite Schritt ferner ein Regeln 2210 des Versorgungsdrucks Vp und/oder des Versorgungsvolumenstroms Vv der am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitzustellenden Druckluft 120‘, 141 ' durch die Steuereinrichtung 1300 abhängig von dem Versorgungsbedarf Bv.
Die Steuereinrichtung 1300 ist mit mindestens einem in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordneten Drucksensor 9 zum Bereitstellen von Sensorsignalen S betreffend einen Eingangsdruck P und einem der pneumatischen Hauptleitung 12 und/oder dem Druckluftanschluss 1 zugeordneten Druckregler 40 signalleitend verbunden. Das Regeln des Versorgungsdrucks 2210 umfasst bevorzugt das Steuern 2212 des Druckreglers 40 bzw. der Pneumatik- Anordnung 20 durch die Steuereinrichtung 1300 abhängig von den Sensorsignalen S. Ergänzend oder alternativ ist die Steuereinrichtung 1300 signalleitend mit dem Elektromotor 203, insbesondere BLDC-Elektromotor 204, verbunden und das Regeln des Versorgungsdrucks 2210 umfasst das Regeln 2214 einer Motordrehzahl M des Elektromotors 203 durch die Steuereinrichtung 1300.
Weiterhin umfasst das Ansteuern des Verdichters 201 in Schritt 2200 bevorzugt auch das bedarfsweise Ansteuern einer zusätzlichen Druckluftquelle 50, wie sie die FIG. 3 bzw. 6b zeigen. Unter dem Ansteuern einer zusätzlichen Druckluftquelle 50 wird vorliegend das Verbinden der Druckluftquelle 50 mit der pneumatischen Hauptleitung 12 verstanden. Durch eine zusätzliche Druckluftquelle 50, bei welcher es sich um einen zusätzlichen Verdichter 201.2 und/oder ein Reservoir 51 handeln kann, wird die verfügbare Druckluftmenge, also der verfügbare Volumenstrom erhöht und es kann auf variierende Systemanforderungen reagiert werden. Die Steuereinrichtung 1300 steuert in Schritt 2220 die Druckluftquelle 50 abhängig vom Versorgungsbedarf Bvdes Druckluftabnehmers 300 und/oder einer durch den Temperatursensor 60 erfassten Sensorinformation S, nämlich einer Temperatur TD des Druckluftgebers 200 oder eines durch die Steuerungseinrichtung 1300 überwachten Sättigungsgrads G eines der Lufttrockner 5, 5.1 , 5.2 an.
Weiterhin umfasst das Verfahren 2000 in einem dritten Schritt 2300 das Bestimmen eines Einfrierrisikos Ri. Die Umgebungsinformation lu umfasst bevorzugt eine aktuelle Temperatur T, eine aktuelle Luftfeuchtigkeit H der Umgebung A, eine Klimazone, eine Durchschnittstemperatur TA, eine durchschnittliche Luftfeuchtigkeit HA der Umgebung A. Es soll dabei verstanden werden, dass die Umgebungsinformation lu einen, mehrere oder sämtliche davon umfassen kann. Die Umgebungsinformation lu wird dabei an einem aktuellen Standort Pi und/oder entlang einer Streckenführung P und/oder an einem Fahrtziel P3 bestimmt. Das Verfahren 2000 umfasst daher in einem Schritt 2310 das Bestimmen der Umgebungsinformation lu bzw. das Abrufen der Umgebungsinformation lu in Schritt 2320 durch die Steuereinrichtung 1300.
Weiterhin umfasst das Verfahren gemäß FIG. 7 für den Fall, dass das in Schritt 2300 bestimmte Einfrierrisiko Ri unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes W liegt, das Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils 25 (vgl. FIG. 2a - 3) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung 12 in Schritt 2400 sowie in Schritt 2500 das Führen von Druckluft vom Druckluftanschluss 1 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 über die Zweigleitung 14, 14.1 (vgl. FIG. 2a - 5). Falls vorhanden, wird in Schritt 2400 zusätzlich das Zweigleitungs-Schaltventil 24 angesteuert.
Das Verfahren umfasst ferner das Ansteuern 2510 der Pneumatik-Anordnung 20 und dabei bevorzugt das Ansteuern 2512 eines Drosselventils 21 gemäß FIG. 6a bzw. 6b zum Regeln des Versorgungsdrucks Vp am Druckluftversorgungsanschluss 2.
Für den Fall, dass das bestimmte Einfrierrisiko Ri einen vordefinierten Grenzwert W erreicht bzw. übersteigt, wird das Hauptleitungs-Schaltventil 25 in Schritt 3400 im zweiten Betriebsmodus B2 zum pneumatisch durchström baren Öffnen der pneumatischen Hauptleitung 12 angesteuert. Daraufhin wird Druckluft vom Druckluftanschluss 1 über die pneumatische Hauptleitung 12 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 in Schritt 3500 geführt.
Das Verfahren umfasst ferner das Ansteuern 3510 der Pneumatik-Anordnung 20 zum Verteilen der in der Zweigleitung 14, 14.1 , 14.2 geführten Druckluft 141 beispielsweise abhängig vom Versorgungsbedarf Bv auf die pneumatische Hauptleitung 12 zur Rückführung gegen die Befüllrichtung B und auf den Druckluftversorgungsanschluss 2. Das Ansteuern 3510 der Pneumatik-Anordnung 20 umfasst dabei bevorzugt das Ansteuern 3512 eines Drosselventils 21 gemäß FIG. 6a bzw. 6b zum Regeln des Versorgungsdrucks Vp am Druckluftversorgungsanschluss 2 oder das Ansteuern 3514 eines Rückführ-Drosselventils 29, 29.1 , 29.2 zum Regeln des Drucks der entgegen der Befüllrichtung B zurückgeführten Druckluft.
Auf das Führen von Druckluft durch die Zweigleitung in Schritt 2500 bzw. das Führen von Druckluft durch die pneumatische Hauptleitung in Schritt 3500 kann bevorzugt ein Spülen der pneumatischen Hauptleitung 12 und/oder der Zweigleitung 14, 14.1 und/oder der Düsenventile 302, 303 durch am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte und durch den Lufttrockner 5 getrocknete Druckluft 120' und ein Ablassen der Druckluft über die Entlüftungsleitung 13 in Schritt 2600 erfolgen. Somit wird die pneumatische Hauptleitung 12 sowie die Zweigleitung 14, 14.1 von Rückständen und Restfeuchte befreit. Anschließend umfasst das Verfahren 2000 bevorzugt das Ansteuern des Hauptleitungs- Schaltventils 25 und des Zweigleitungs-Schaltventils 24, 24.1 zum pneumatischen Entkoppeln der pneumatischen Hauptleitung 12 und der Zweigleitung vom Druckluftanschluss. Durch ein solches Drucklosschalten der Druckluftversorgungsanlage 100, also dem Bringen der Druckluftversorgungsanlage 100 in einen Ruhemodus, wird die pneumatische Hauptleitung 12 bzw. die Zweigleitung 14, 14.1 , 14.2 vor Frostschäden geschützt. Bevorzugt umfasst das Spülen in einem Teilschritt 2610 ferner das Ansteuern des Kompressor- Entlüftungsventils 23.4 zum Entlüften eines Leitungsvolumens zwischen dem Druckluftgeber 200 und dem Zweigleitungs-Schaltventil 24, 24.1 , 24.2 und dem Hauptleitungs-Schaltventil 25. Alternativ oder zusätzlich kann das Entlüften auch vor dem Ansteuern des Druckluftgebers 200 in Schritt 2200 erfolgen.
FIG. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 4000.
Das Abrufen bzw. Bestimmen in Schritt 2310 umfasst in dem Verfahren gemäß FIG. 8 auch ein Abrufen von Standortinformation IGPS in Schritt 2312 betreffend die Streckenführung P und/oder das Fahrtziel P3. Das Abrufen der Standortinformation IGPS erfolgt bevorzugt von einem über eine Datenschnittstelle 70 verbundenen Bordnetz 1600 und/oder einem Navigationssystem 1700 (vgl. FIG. 1). Ebenso kann das Abrufen der Umgebungsinformation lu in Schritt 2320 ein Abrufen von aktuellen Standortinformation IGPS in Schritt 2322 umfassen. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die abgerufene Temperatur T und/oder Luftfeuchtigkeit H als Umgebungsinformation lu eine aktuelle Temperatur T bzw. Luftfeuchtigkeit H der Umgebung A betreffen, welche in einem Schritt 2324 durch die Steuereinrichtung 1300 von mindestens einem signalleitend verbundenen Umgebungs-Temperatursensor 410 und/oder Luftfeuchtigkeitssensor 400 (vgl. FIG. 1) oder von einem signalleitend verbundenen Bordnetz 1700 (vgl. FIG. 1 ) abgerufen werden.
Das Verfahren 4000 unterscheidet sich von dem vorstehend in FIG. 7 gezeigten Verfahren 2000 ferner dadurch, dass die Steuereinrichtung 1300 in einem Schritt 2800 ferner einen Sättigungsgrad G des ersten Lufttrockners 5.1 und vorzugsweise des zweiten Lufttrockners 5.2 abhängig von der Umgebungsinformation lu und/oder der Betriebszustandsinformation IB bestimmt. Weiterhin wird in bekannter Weise das Einfrierrisiko Ri abhängig von diesen Informationen bestimmt. Weiterhin kann das Bestimmen des Einfrierrisikos in bekannter Weise das Abrufen das Abrufen von Standortinformation IGPS betreffend die Streckenführung P und/oder das Fahrtziel P3 umfassen. Die Betriebszustandsinformation IB umfasst die Betriebsdauer tß und die Temperatur TD des Druckluftgebers 200. Abhängig von dem bestimmten Sättigungsgrad G insbesondere des ersten Lufttrockners 5.1 und dem Einfrierrisiko Ri ist die Steuereinrichtung 1300 dazu ausgebildet, für den Fall, dass das E infrierrisiko Ri unter einem vordefinierten Grenzwert W liegt, in bekannter Weise das Hauptleitungs-Schaltventil 25 zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung 12 anzusteuern, wobei das Druckversorgungssystem 1200 im ersten Betriebsmodus B1 betrieben wird. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1300 dazu ausgebildet, in Schritt 2410 ferner das erste Zweigleitungs-Schaltventil 24.1 zum Freigeben der ersten Zweigleitung 14.1 anzusteuern und ferner das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 bevorzugt zum Sperren der zweiten Zweigleitung 14.2 in Schritt 2420 anzusteuern. Daraufhin wird Druckluft vom Druckluftanschluss 1 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 in Schritt 2500 über die erste Zweigleitung geführt.
Für den Fall, dass das Einfrierrisiko Ri den vordefinierten Grenzwert W erreicht bzw. diesen übersteigt und der Sättigungsgrad G unterhalb von einem maximalen Sättigungsgrad Gmax liegt, steuert die Steuereinrichtung 1300 das Hauptleitungs-Schaltventil 25 zum Freigeben der pneumatischen Hauptleitung 12 in Schritt 3400 an. Weiter bevorzugt steuert die Steuereinrichtung 1300 in diesem Fall ferner in Schritt 3410 das erste Zweigleitungs-Schaltventil 24.1 zum Sperren der ersten Zweigleitung 14.1 an und das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 in Schritt 3420 zum Sperren der zweiten Zweigleitung 14.2 an. Anschließend wird im zweiten Betriebsmodus B2 Druckluft über die pneumatische Hauptleitung 12 vom Druckluftanschluss 1 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 geführt, wobei die Druckluft durch den ersten Lufttrockner 5.1 getrocknet wird.
Bevorzugt umfasst das Verfahren 4000 im ersten Betriebsmodus ferner das Ansteuern eines ersten in Befüllrichtung stromabwärts des ersten Lufttrockners angeordneten Sperrventils 32 (vgl. FIG. 3) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung 12 im ersten Betriebsmodus B1 für den Fall, dass das Einfrierrisi- ko Ri unterhalb des vordefinierten Grenzwertes W liegt in Schritt 2900. Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren 4000 im ersten Betriebsmodus B1 das Ansteuern des zweiten in Befüllrichtung stromabwärts des zweiten Lufttrockners 5.2 angeordneten Sperrventils 34 (vgl. FIG. 3) zum Sperren der zweiten Zweigleitung 14.2 für den Fall, dass das Einfrierrisiko Ri unterhalb des vordefinierten Grenzwertes W liegt (Schritt 2910). Somit sind der erste Lufttrockner 5.1 und der zweite Lufttrockner 5.2 im ersten Betriebsmodus auch in einer Richtung entgegen der der Befüllrichtung B pneumatisch von der ersten Zweigleitung 14.1 entkoppelt, sodass die Sättigung des jeweiligen Lufttrockners 5.1 , 5.2 nicht weiter vorangetrieben wird.
Die Steuereinrichtung 1300 ist ferner dazu ausgebildet, für den Fall, dass das E infrierrisiko Ri den vordefinierten Grenzwert W erreicht bzw. übersteigt und der Sättigungsgrad G des ersten Lufttrockners 5.1 einen zulässigen maximalen Sättigungsgrad Gmax übersteigt, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 in Schritt 4400 zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung 12 anzusteuern. Ferner ist die Steuereinrichtung 1300 in diesem Fall dazu ausgebildet, das erste Zweigleitungs-Schaltventil 24.1 zum Sperren der ersten Zweigleitung 14.1 zu sperren (Schritt 4410) und bevorzugt das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 zum Freigeben der zweiten Zweigleitung 14.2 anzusteuern in Schritt 4420. Durch das entsprechende Ansteuern kann anschließend in Schritt 4500 Druckluft vom Druckluftanschluss 1 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 über die zweite Zweigleitung 14.2 in Befüllrichtung B geführt werden und vom zweiten Lufttrockner 5.2 getrocknet werden, wobei das Druckluftversorgungssystem 1200 im dritten Betriebsmodus B3 betrieben wird.
FIG. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 5000 zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems 1200, wie es in FIG. 4 gezeigt ist. Das Hauptleitungs-Schaltventil 25, das Zweigleitungs- Schaltventil 24 oder wahlweise auch zwei Zweigleitungs-Schaltventile, wie in FIG. sowie FIG. 3 gezeigt, das Kompressor-Entlüftungsventil 23.4 und bevorzugt auch das erste Entlüftungsventil 23.1 sind als stromlos geschlossene 2/2- Magnetwegeventile ausgebildet. Gleiche bzw. ähnliche Verfahrensschritte haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird auf die Beschreibung des in FIG. 7 gezeigten Verfahrens verwiesen und lediglich auf Unterschiede einge- gangen. Das Verfahren 5000 umfasst den ersten Schritt 2100 bis neunten Schritt 2900 des Verfahrens 4000 gemäß FIG. 8.
Gemäß dem Verfahren 5000 umfasst das Ansteuern 2610 des Kompressor- Entlüftungsventils 23.4 zum Freigeben der Kompressor-Entlüftungsleitung 13.2 ferner das Bestromen 2612 des Kompressor-Entlüftungsventils 23.4 mit einem Heiz-Strom Si3. Somit kann das Kompressor-Entlüftungsventils 23.4 zunächst beheizt werden, bevor dieses zum Freigeben der Kompressor- Entlüftungsleitung 13.2 in Schritt 2200 mit einem Öffnungs-Strom Sn bestromt wird. Es ist ferner auch möglich die Ventile im Betrieb permanent mit dem Heiz- Strom Si3 zu bestromen und diese so zu erwärmen.
Weiterhin umfasst das Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils 25 im zweiten Betriebsmodus B2 in Schritt 3400 ferner das Bestromen 3401 des Hauptleitungs-Schaltventils 25 mit einem Heiz-Strom Si3. Somit kann das Hauptleitungs- Schaltventil 25 zunächst beheizt werden, bevor dieses zum Freigeben der pneumatischen Hauptleitung 12 mit einem Öffnungs-Strom Sn bestromt wird in Schritt 3400.
Weiterhin umfasst das Ansteuern des ersten Zweigleitungs-Schaltventils 24.1 (vgl. FIG. 3) bzw. des Zweigleitungs-Schaltventils 24.1 (vgl. FIG. 4) im ersten Betriebsmodus B1 in Schritt 2410 zum Freigeben der (ersten) Zweigleitung 14,
14.1 ferner das Bestromen 2411 des (ersten) Zweigleitungs-Schaltventils 24,
24.1 mit einem Heiz-Strom Si3. Somit kann das (erste) Zweigleitungs- Schaltventil 24, 24.1 zunächst beheizt werden, bevor dieses zum Freigeben der (ersten) Zweigleitung 14, 14.1 mit einem Öffnungs-Strom Sn bestromt wird in Schritt 2410.
Weiterhin umfasst das Ansteuern 4420 eines zweiten Zweigleitungs- Schaltventils 24.2 im dritten Betriebsmodus B3 in Schritt 4420 ferner das Bestromen des zweiten Zweigleitungs-Schaltventils 24.2 mit einem Heiz-Strom Si3 In Schritt 4421 . Somit kann das zweite Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 zu- nächst beheizt werden, bevor dieses zum Freigeben der zweiten Zweigleitung 14.2 mit einem Öffnungs-Strom S11 bestromt wird in Schritt 4420.
In entsprechender Weise kann auch das Entlüftungsventil 23.1 vor dem Anlegen eines Öffnungs-Stroms Sn zunächst mit einem Heiz-Strom Si3 beaufschlagt werden.
Somit können sämtliche Magnetwegeventile beheizt werden, bevor diese zum Freigeben des jeweiligen Strömungspfads mit einem Öffnungs-Strom Sn bestromt werden.
Beim Bestimmen des Einfrierrisikos Ri abhängig von der Umgebungsinformation lu und/oder der Betriebszustandsinformation IB des Druckluftgebers 200 in Schritt 2300 bestimmt die Steuereinrichtung 1300 ein reduziertes Einfrierrisiko R12 in Schritt 2326, da die Steuereinrichtung 1300 zum Anlegen eines Heiz- Steuerstroms Si3 ausgebildet ist und die Magnetventile 23.1 , 23.4, 24, 24.1 , 24.2, 25 sowie die Düsenventile 302, 303 somit auch bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt vor Frostschäden geschützt sind.
Im Kontext der Erfindung soll verstanden werden, dass der erste Betriebsmodus B1 einen Bypass-Modus bezeichnet, in dem nicht getrocknete oder lediglich durch den Wasserabscheider 6 teilentfeuchtete Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss 2 gefördert wird. Der zweite Betriebsmodus B2 betrifft einen Grundbetriebsmodus in dem durch den (ersten) Lufttrockner 5, 5.1 getrocknete Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss 2 gefördert wird. Der dritte Betriebsmodus B3 betrifft einen alternativen Trocknungsbetriebsmodus, in dem durch den zweiten Lufttrockner 5.2 Druckluft für den Druckluftabnehmer 300 und/oder zur Regeneration des ersten Lufttrockners 5.1 geführt wird. Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)
1 Druckluftanschluss
2 Druckluftversorgungsanschluss
3 Entlüftungsanschluss
5 Lufttrockner
5.1 erster Lufttrockner
5.2 zweiter Lufttrockner
6 Wasserabscheider
8 Drossel
8.1 erste Drossel
8.2 zweite Drossel
9 Drucksensor
12 pneumatischen Hauptleitung
13 Entlüftungsleitung
13.1 erste Entlüftungsleitung
13.2 zweite Entlüftungsleitung
13.3 Kompressor-Entlüftungsleitung
14 Zweigleitung
14.1 erste Zweigleitung
14.2 zweite Zweigleitung
15 Bypass-Leitung
16 Kondensationstrockner
20 Pneumatik-Anordnung
21 Drosselventil in pneumatischer Hauptleitung
21A Drosselstelle
21 B Steuerdruckleitung
23 Entlüftungsventilanordnung
23.1 erstes Entlüftungsventil
23.2 Entlüftungs-Rückschlagventil
23.3 zweites Entlüftungsventil
23.4 Kompressor-Entlüftungsventil
23.5 Steuerventil .5A Steuerleitung .5B Bypass .5C Leitung
Schaltventil .1 erstes Zweigleitungs-Schaltventil .2 zweites Zweigleitungs- Schaltventil pneumatisches Schaltventil
Abscheideorgan , 27.1 , 27.2 erstes Rückschlagventil , 28.1 , 28.2 zweites Rückschlagventil , 29.1 , 29.2 Rückführ-Drosselventil erstes Sperrventil zweites Sperrventil
Lüftungsgerät
Druckregler
Druckluftquelle
Reservoir
Reservoir-Schaltventil
Reservoir-Drucksensor
Temperatursensor
Datenschnittstelle
Datenbus
CAN-Bus 0 Druckluftversorgungsanlage 1 Drucksteuermodul 0 Druckluft am Druckluftanschluss 0 teilentfeuchtete Druckluft in pneumatischer Hauptleitung0‘ getrocknete Druckluft in pneumatischer Hauptleitung1 feuchte Druckluft in Entlüftungsleitung 1 Druckluft in/aus erster Zweigleitung 1 ‘ entspannte Druckluft aus erster Zweigleitung 0 Druckluftgeber 1 Verdichter 203 Elektromotor
204 BLDC-Elektromotor
300 Druckluftabnehmer
301 Sensorreinigungseinrichtung
302 erstes Düsenventil
303 zweites Düsenventile
304 2/2-Wegeventil
305 Magnetteil
306 Pneumatikteil
307 Spule
308 Anker
309 Luftspalt
310 erster Druckluftdurchgang
311 zweiter Druckluftdurchgang
312 Ventilstempelteil
313 Stoßfläche
314 Ventilfeder
315 Ventilsitz
400 Luftfeuchtigkeitssensor
410 Umgebungs-Temperatursensor
1000 Fahrzeug
1100 Personenkraftwagen
1200 Druckluftversorgungssystem
1300 Steuergerät
1310 Recheneinrichtung
1320 Prozessor
1400 vorderer Bereich des Fahrzeugs
1600 Bordnetz
1610 Bordnetz-Speicher
1620 Bordnetz-Batterie
1700 Navigationssystem
2000, 4000, 5000 Verfahren
2100 Empfangen eines Versorgungsbedarfs 2110 Empfangen bzw. Bestimmen eines Versorgungsdrucks und/oder eines Versorgungsvolumenstroms
2200 Ansteuern eines Druckluftgebers
2210 Regeln des Versorgungsdrucks und/oder -volumenstroms
2220 Ansteuern einer zusätzlichen Druckluftquelle
2300 Bestimmen eines Einfrierrisikos
2310 Bestimmen der Umgebungsinformation
2320 Abrufen der Umgebungsinformation
2312, 2322 Abrufen von Standortinformationen und Umgebungsinformationen
2324 Abrufen der aktuellen Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit
2326 Bestimmen eines reduzierten Einfrierrisikos
2400 Ansteuern eines Hauptleitungs-Schaltventils im ersten Betriebsmodus
2410 Ansteuern eines ersten Zweigleitungs-Schaltventils im ersten Betriebsmodus
2411 Bestromen des (ersten) Zweigleitungs-Schaltventils mit einem Heiz-Strom
2420 Ansteuern eines zweiten Zweigleitungs-Schaltventils im ersten Betriebsmodus
2500 Führen von Druckluft durch die (erste) Zweigleitung
2510 Ansteuern der Pneumatik-Anordnung
2512 Ansteuern des Drosselventils
2600 Spülen der pneumatischen Hauptleitung
2610 Ansteuern des Kompressor-Entlüftungsventils zum Entlüften
2612 Bestromen des Kompressor-Entlüftungsventils mit einem
Heiz-Strom
2700 pneumatisches Entkoppeln
2800 Bestimmen eines Sättigungsgrads
2900 Ansteuern eines ersten Sperrventils
2910 Ansteuern eines zweiten Sperrventils
2101 Vorfüllen der pneumatischen Hauptleitung
2102 Freigeben der vorgefüllten pneumatischen Hauptleitung 3400 Ansteuern des Hauptleitungs-Schaltventils im zweiten Betriebsmodus
3401 Bestromen des Hauptleitungs-Schaltventils mit einem Heiz-
Strom
3410 Ansteuern eines ersten Zweigleitungs-Schaltventils im zweiten Betriebsmodus
3420 Ansteuern eines zweiten Zweigleitungs-Schaltventils im zweiten Betriebsmodus
3500 Führen von Druckluft durch die pneumatische Hauptleitung
3512 Ansteuern des Drosselventils
4400 Ansteuern eines zweiten Zweigleitungs-Schaltventils im dritten Betriebsmodus
4410 Ansteuern eines ersten Zweigleitungs-Schaltventils im dritten Betriebsmodus
4420 Ansteuern eines Hauptleitungs-Schaltventils im dritten Betriebsmodus
4421 Bestromen des zweiten Zweigleitungs-Schaltventils mit einem Heiz-Strom
4500 Führen von Druckluft durch die (zweite) Zweigleitung
S1 erste Signalleitung
S2 zweite Signalleitung
S3 dritte Signalleitung
S4 vierte Signalleitung
S5 fünfte Signalleitung
S6 sechste Signalleitung
S6.1 CAN-Bus-Verbindung
S7 siebte Signalleitung
S8 achte Signalleitung
S9 neunte Signalleitung
S10 zehnte Signalleitung
F Fahrtrichtung
B Befüllrichtung
R Rückführrichtung E Entlüftungsrichtung
B1 erster Betriebsmodus
B2 zweiter Betriebsmodus
B3 dritter Betriebsmodus
K Kondensat
P Eingangsdruck, Sensorinformation
Pv Versorgungsdruck
Vv Versorgungsvolumenstroms
Bv Versorgungsbedarf
H Luftfeuchtigkeit, Sensorinformation
T Temperatur, Sensorinformation
HA durchschnittliche Luftfeuchtigkeit
TA durchschnittliche Temperatur
TD Temperatur des Druckluftgebers
S Sensorsignal
G Sättigungsgrad
GMSX maximaler Sättigungsgrad
M Motordrehzahl
IGPS Standortinformationen lu Umgebungsinformationen tß Betriebsdauer
I Strom
W Grenzwert
VL Leitungsvolumen
FF Federkraft
FM Magnetkraft
Si Steuerstrom
Sn Öffnungs-Steuerstrom
512 Halte-Steuerstrom
513 Heiz-Steuerstrom
Ps Steuerdruck
Q Durchflussquerschnitt
Ri Einfrierrisiko Rr reduziertes Einfrierrisiko
Pi aktueller Standort
P Streckenführung
P3 Fahrtziel

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (2000, 4000, 5000) zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems (1200) für ein Fahrzeug (1000), insbesondere Personenkraftwagen (1100), wobei dem Druckluftversorgungssystem zur Versorgung eines Druckluftabnehmers über einen Druckluftversorgungsanschluss (2) eine Steuereinrichtung (1300) zugeordnet ist und das Druckluftversorgungssystem (1200) einen Druckluftgeber (200) zum Bereitstellen von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1 ), eine pneumatische Hauptleitung (12) mit einem Lufttrockner (5, 5.1 ) zum Trocknen und Führen von Druckluft (110, 120, 120‘) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in einer Befüllrichtung (B) und eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) in Befüllrichtung (B) stromaufwärts des Lufttrockner (5, 5.1 ) abgehende und stromabwärts des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) wieder anschließende Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) aufweist, und das Verfahren (2000, 4000, 5000) die Schritte umfasst:
Empfangen (2100) eines Versorgungsbedarfs (Bv) des Druckluftabnehmers (300) durch die Steuereinrichtung (1300),
Ansteuern (2200) des Druckluftgebers (200), insbesondere eines dem Druckluftgeber (200) zugeordneten Elektromotors (203), durch die Steuereinrichtung (1300) zum Bereitstellen von Druckluft (110) am Druckluftanschluss (1 ), für den Fall, dass die Steuereinrichtung (1300) einen Versorgungsbedarf (Bv) empfängt,
Bestimmen (2300) eines Einfrierrisikos (Ri) durch die Steuereinrichtung (1300) abhängig von einer Umgebungsinformation (lu) und/oder einer Betriebszustandsinformation (IB) des Druckluftgebers (200),
Ansteuern (2400) eines Hauptleitungs-Schaltventils (25) durch die Steuereinrichtung (1300) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung (12) in einem ersten Betriebsmodus (B1), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes (W) liegt,
Führen (2500) von Druckluft (141 ) durch die Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in Befüllrichtung (B) im ersten Betriebsmodus (B1) zum Versorgen des Druckluftabnehmers (300).
2. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 1 , ferner die Schritte umfassend:
Ansteuern (3400) des Hauptleitungs-Schaltventils (25) durch die Steuereinrichtung (1300) zum Freigeben der pneumatischen Hauptleitung (12) in einem zweiten Betriebsmodus (B2), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) den Grenzwert (W) erreicht oder übersteigt,
Führen (3500) durch die pneumatische Hauptleitung (12) zum Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung (B) abhängig von dem Versorgungsbedarf (Bv) und Trocknen von Druckluft (120) durch den Lufttrockner (5, 5.1 ) im zweiten Betriebsmodus (B2).
3. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen (2300) des Einfrierrisikos (Ri) ferner das Bestimmen (2310) und/oder Abrufen (2320) der Umgebungsinformation (lu) durch die Steuereinrichtung (1300) umfasst.
4. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 3, wobei die Umgebungsinformation (lu) einen, mehrere oder sämtliche der folgenden umfasst: eine aktuelle Temperatur (T) der Umgebung (A), eine aktuelle Luftfeuchtigkeit (H) einer Umgebung (A), eine Klimazone, eine Durchschnittstemperatur (TA) der Umgebung (A), eine durchschnittliche Luftfeuchtigkeit (HA) der Umgebung (A).
5. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Umgebungsinformation (lu) an einem aktuellen Standort (Pi) und/oder entlang einer Streckenführung (P) und/oder an einem Fahrtziel (P3) bestimmt wird, und das Bestimmen (2310) der Umgebungsinformation (lu) das Abrufen (2312) von Standortinformationen (IGPS) betreffend die Streckenführung (P) und/oder das (P3) Fahrtziel von einem über eine Datenschnittstelle (70) verbundenem Bordnetz (1600) und/oder einem Navigationssystem (1700) umfasst, und/oder das Abrufen (2320) der Umgebungsinformation (lu) das Abrufen (2322) von Standortinformationen (IGPS) betreffend die Streckenführung (P) und/oder das Fahrtziel (P3) von einem über eine Datenschnittstelle (70) verbundenem Bordnetz (1600) und/oder einem Navigationssystem (1700) umfasst.
6. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Temperatur (T) und/oder die Luftfeuchtigkeit (H) eine aktuelle Temperatur (T) und/oder Luftfeuchtigkeit (H) der Umgebung (A) umfassen, und das Abrufen (2320) der Umgebungsinformation (lu) das Abrufen (2324) der aktuellen Temperatur (T) und/oder Luftfeuchtigkeit (H) durch die Steuereinrichtung (1300) von mindestens einem signalleitend verbundenen Umgebungs- Temperatursensor (410) und/oder Luftfeuchtigkeitssensor (400) oder von einem signalleitend verbundenem Bordnetz (1600) umfasst.
7. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 6, wobei das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb des vordefinierten Grenzwertes (W) liegt, für den Fall, dass die Umgebungsinformation (lu) zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt: die Luftfeuchtigkeit liegt bei höchstens 1 g/m3, die Temperatur der Umgebung liegt bei mindestens 15°C, insbesondere mindestens 20°C, die Durchschnittstemperatur liegt bei mindestens 20°C, die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit liegt bei höchstens 0,5 g/m3, insbesondere höchstens 0,25 g/m3, die Klimazone ist tropisch oder subtropisch.
8. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebszustandsinformation (IB) einen, mehrere oder sämtliche der folgenden umfasst: eine Betriebsdauer (tß) des Druckluftgebers (200), insbesondere des Elektromotors (203), die über eine signalleitende Verbindung (S6), insbesonde- re über eine CAN-Bus-Verbindung (S6.1 ), durch die Steuereinrichtung (1300) überwacht wird, eine Temperatur des Druckluftgebers (200), insbesondere des Elektromotors (203, 203.1 , 203.2), die durch mindestens einen Temperatursensor (60) direkt oder indirekt gemessen und durch die Steuereinrichtung (1300) überwacht wird.
9. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 8, wobei das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb des vordefinierten Grenzwertes (W) liegt, für den Fall, dass zumindest die Betriebszustandsinformation (IB) zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt: die Betriebsdauer (tß) des Druckluftgebers (200) innerhalb von 15 min beträgt mindestens 5 min, die Temperatur (TD) des Druckluftgebers (200) beträgt mindestens 60 °C
10. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 9, wobei das Verfahren ferner das Ansteuern (3410) eines Zweigleitung- Schaltventils zum Sperren der Zweigleitung in Befüllrichtung (B) im zweiten Betriebsmodus (B2) umfasst, für den Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) den vordefinierten Grenzwert übersteigt.
11 . Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
Spülen (2600) der pneumatischen Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) und/oder der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) in Befüllrichtung (B) durch am Druckluftanschluss (1 ) bereitgestellte und vom Lufttrockner (5) getrocknete Druckluft (120‘) und Ablassen der Druckluft (120‘) über die Entlüftungsleitung (13), und/oder
Spülen des Druckluftabnehmers (300) durch am Druckluftanschluss (1 ) bereitgestellte und vom Lufttrockner getrocknete Druckluft (120‘) und Ablassen der Druckluft (120‘) über den Druckluftabnehmer (300), und/oder Ansteuern (2700) des Hauptleitungs-Schaltventils (25) und des Zweigleitungs-Schaltventils (24, 24.1 , 24.2) zum pneumatischen Entkoppeln der pneumatischen Hauptleitung (12), insbesondere des Lufttrockners (5, 5.1 ), und der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2), vom Druckluftanschluss (1 ).
12. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Druckluftversorgungssystem (1200) eine dem Druckluftversorgungsanschluss zugeordnetes und signalleitend mit der Steuereinrichtung (1300) verbundene Pneumatik-Anordnung aufweist, und das Verfahren (2000, 4000, 5000) ferner mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
Vorfüllen (2101 ) der pneumatischen Hauptleitung (12) und/oder der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) mit Druckluft (110, 120) über den Druckluftanschluss (1), wobei die Pneumatik-Anordnung (20) die pneumatische Hauptleitung (12) und/oder der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) und/oder den Druckluftversorgungsanschluss (2) vom Druckluftabnehmer (300) pneumatisch entkoppelt,
Ansteuern (2102) der Pneumatik-Anordnung (20) zum Freigeben des Druckluftversorgungsanschlusses (2) und/oder der pneumatischen Hauptleitung (12) nach dem Vorfüllen (2101 ) der pneumatischen Hauptleitung (12).
13. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zweigleitung (14.1 ) eine erste Zweigleitung (14.1 ) mit einem ersten Zweigleitungs-Schaltventil (24.1 ) ist und das Druckluftversorgungssystem (1200) ferner eine zweite Zweigleitung (14.2) mit einem zweiten Zweigleitungs- Schaltventil (24.2) und einem zweiten Lufttrockner (5.2) aufweist, und das Verfahren (2000, 4000, 5000) umfasst:
Bestimmen (2800) eines Sättigungsgrads des ersten Lufttrockners (5.1 ) und vorzugsweise des zweiten Lufttrockners (5.2) durch die Steuereinrichtung (1300) abhängig von der Umgebungsinformation (lu) und/oder der Betriebszustandsinformation (IB),
Ansteuern (4400) des zweiten Zweigleitungs-Schaltventils (24.2) durch die Steuereinrichtung (1300) zum Freigeben der zweiten Zweigleitung (14.2) in einem dritten Betriebsmodus (B3), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) den Grenzwert (W) erreicht oder übersteigt und der Sättigungsgrad (G) des ersten Lufttrockners (5.1 ) einen maximalen Sättigungsgrad (Giviax) erreicht,
Führen (4500) von Druckluft durch die zweite Zweigleitung (14.2) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in einer Befüllrichtung (B) abhängig von dem Versorgungsbedarf (Bv) und Trocknen von Druckluft durch den zweiten Lufttrockner (5.2) im dritten Betriebsmodus (B3).
14. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (2000, 4000, 5000) ferner umfasst:
Ansteuern (2900) eines ersten in Befüllrichtung (B) stromabwärts des ersten Lufttrockners (5, 5.1 ) angeordneten Sperrventils (32) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung (12) im ersten Betriebsmodus (B1 ), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb des vordefinierten Grenzwertes (W) liegt, und/oder
Ansteuern (2910) eines zweiten in Befüllrichtung (B) stromabwärts des zweiten Lufttrockners (5.2) angeordneten Sperrventils (34) zum Sperren der zweiten Zweigleitung (14.2) im ersten Betriebsmodus (B1 ), für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes (W liegt, und/oder
Ansteuern (3420) des zweiten Zweigleitungs-Schaltventils zum Sperren der zweiten Zweigleitung (14.2) im zweiten Betriebsmodus (B2) und/oder
Ansteuern (4410) des ersten Zweigleitungs-Schaltventils zum Sperren der ersten Zweigleitung (14, 14.1 ) im dritten Betriebsmodus (B3).
15. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (2000, 4000, 5000) nach dem Empfangen des Versorgungsbedarfs (Bv) ferner umfasst:
Bestimmen (2110) eines Versorgungsdrucks (Vp) und/oder eines Versorgungsvolumenstroms (Vv) abhängig vom Versorgungsbedarf (Bv) der am Druckluftversorgungsanschluss (2) bereitzustellenden Druckluft durch die Steuereinrichtung (1300),
Regeln (2210) des Versorgungsdrucks (Vp) und/oder des Versorgungsvolumenstroms (Vv) der am Druckluftversorgungsanschluss (2) bereitgestellten Druckluft durch die Steuereinrichtung (1300) abhängig von dem Versorgungsbedarf (Bv), wobei die Steuereinrichtung (1300) mit mindestens einem in der pneumatischen Hauptleitung (12) angeordneten Drucksensor (9) zum Bereitstellen von Sensorsignalen (S) und einem der pneumatischen Hauptleitung (12) und/oder dem Druckluftanschluss (1 ) zugeordneten Druckregler (40) signalleitend verbunden ist und das Regeln des Versorgungsdrucks (2210) das Steuern (2212) des Druckreglers (40) durch die Steuereinrichtung (1300) (1300) abhängig von den Sensorsignalen (S) umfasst, und/oder die Steuereinrichtung (1300) signalleitend mit dem Elektromotor (203), insbesondere BLDC-Elektromotor (204), verbunden ist, wobei das Regeln des Versorgungsdrucks (2210) das Regeln (2214) einer Motordrehzahl (M) des Elektromotors (203) durch die Steuereinrichtung (1300) umfasst.
16. Steuerverfahren (2000, 4000, 5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (1300) mit einer bzw. der dem Druckluftversorgungsanschluss (2) zugeordneten Pneumatik-Anordnung (20) verbunden ist, und das Verfahren (2000, 4000, 5000) umfasst:
Steuern (2212) der Pneumatik-Anordnung (20) durch die Steuereinrichtung (1300) abhängig von Sensorsignalen (S) eines dem Druckluftgeber (200) zugeordneten Temperatursensors (60) und/oder des Versorgungsbedarfs (Bv), und/oder
Ansteuern (220) einer zusätzlichen Druckluftquelle (50) abhängig von dem Versorgungsbedarf (Bv) des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) und/oder eines Sensorsignals (S) eines dem Druckluftgeber (200) zugeordneten Temperatursensors (60).
17. Steuerverfahren (5000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ein, mehrere oder sämtliche der folgenden als stromlos geschlossene Magnet- Wegeventile ausgebildet: das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1 , 24.2), das mindestens eine Hauptleitungs-Schaltventil (25, 32, 34), mindestens ein Düsenventil (302, 303) einer mit der Druckluftversorgungsanlage (100) verbundenen Sensorreinigungsvorrichtung (301 ), das mindestens eine Entlüftungsventil (23.1 ), und ein Kompressor-Entlüftungsventil (23.4),
Wobei das Verfahren ferner das selektive Bestromen mit einem Öffnungs- Steuerstrom (Sn) und einem Heiz-Steuerstrom (S13) eines, mehrerer oder sämtlicher der folgenden umfasst: das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1 , 24.2), das mindestens eine Hauptleitungs-Schaltventil (25, 32,34), das mindestens eine Düsenventil (302, 303) einer mit der Druckluftversorgungsanlage (100) verbundenen Sensorreinigungsvorrichtung (301 ), das mindestens eine Entlüftungsventil (23.1 ), und das Kompressor-Entlüftungsventil (23.4).
18. Steuerverfahren (5000) nach Anspruch 17, wobei die Steuereinrichtung (1300) beim Bestimmen (2300) des Einfrierrisikos (Ri) abhängig von der Umgebungsinformation (lu) und/oder der Betriebszustandsinformation (IB) des Druckluftgebers (200) ein reduziertes Einfrierrisiko (R12) bestimmt (2326), für den Fall, dass die Steuereinrichtung (1300) zum Anlegen eines Heiz-Steuerstroms (S13) ausgebildet ist.
19. Steuereinrichtung (1300) zum Steuern eines Druckluftversorgungssystems (1200) für ein Fahrzeug (1000), insbesondere Personenkraftwagen (1100), wobei die Steuereinrichtung (1300) dem Druckluftversorgungssystem (1200) zur Versorgung eines Druckluftabnehmers (300 ) über einen Druckluftversorgungsanschluss (2) zugeordnet ist und das Druckluftversorgungssystem (1200) einen Druckluftgeber (200) zum Bereitstellen von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1 ), eine pneumatische Hauptleitung (12) mit einem Lufttrockner (5, 5.1 ) zum Trocknen und Führen von Druckluft (110, 120, 120‘) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in einer Befüllrichtung (B) und eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) in Befüllrichtung (B) stromaufwärts des Lufttrockner (5, 5.1 ) abgehende und stromabwärts des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) wieder anschließende Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (1300) zum Bestimmen eines Einfrierrisikos (Ri) abhängig von einer Umgebungsinformation (lu) und/oder einer Betriebszustandsinformation (IB) des Druckluftgebers (200) und zum Ansteuern eines Hauptleitungs-Schaltventils (25) zum Sperren der pneumatischen Hauptleitung (12) in einem ersten Betriebsmodus (B1 ) ausgebildet ist, für den, Fall, dass das Einfrierrisiko (Ri) unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes (W) liegt.
20. Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Druckluftversorgungssystem (1200) zur Versorgung eines Druckluftabnehmers über einen Druckluftversorgungsanschluss (2), wobei das Druckluftversorgungssystem (1200) einen Druckluftgeber (200) zum Bereitstellen von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1 ), eine pneumatische Hauptleitung (12) mit einem Lufttrockner (5, 5.1 ) zum Trocknen und Führen von Druckluft (110, 120, 120‘) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in einer Befüllrichtung (B) und eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) in Befüllrichtung (B) stromaufwärts des Lufttrockner (5, 5.1) abgehende und stromabwärts des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) wieder anschließende Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) aufweist, einer dem Druckluftversorgungssystem (1200) zugeordneten Steuereinrichtung (1300) gemäß Anspruch 17, und einem Druckluftabnehmer (300), insbesondere einer an einem Druckluftversorgungsanschluss (2) angeschlossenen Sensorreinigungseinrichtung (301 ).
21 . Fahrzeug nach Anspruch 20, ferner umfassend: mindestens einen Sensor (9, 400, 410) der signalleitend mit der Steuereinrichtung (1300) verbunden und dazu ausgebildet ist, Sensorinformationen (S, T, H) zur Bestimmung eines Sättigungsgrads (G) des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) und/oder einer zulässigen Feuchtigkeit (Hmax) bereitzustellen, und/oder mindestens eine Datenschnittstelle (70), vorzugsweise Bus (71 ), insbesondere CAN-Bus (72), die signalleitend mit der Steuereinrichtung (1300) verbunden und dazu ausgebildet ist, gespeicherte Sensorinformationen (S, T, H) zur Bestimmung eines Sättigungsgrads (G) des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2) und/oder einer zulässigen Feuchtigkeit (Hmax) bereitzustellen.
22. Fahrzeug nach Anspruch 20 oder 21 , ferner umfassend: ein Bordnetz (1600), welches über die Datenschnittstelle (70) mit der Steuereinrichtung (1300) verbunden und dazu ausgebildet ist, einen, mehrere oder sämtliche der folgenden bereitzustellen: Standortinformationen (IGPS) eines Navigationssystems (1600), den Standortinformationen (IGPS) zugeordnete Umgebungsinformationen (lu), gespeicherte Sensorinformationen (S, T, H) eines Bordnetz-Speichers (1610), Sensorinformationen (S, T, H) mindestens eines mit dem Bordnetz (1600) verbundenen Sensors (400, 410), insbesondere eines Umgebungs-Temperatursensors (410) und/oder eines Luftfeuchtigkeitssensors (400), und einer Bordnetz-Batterie (1620), welche dazu ausgebildet ist, das Bordnetz (1600) und/oder den Druckluftgeber (200) und/oder den Druckluftabnehmer (300) und/oder die Steuereinrichtung (1300) mit Strom (I) zu versorgen, wobei die Steuereinrichtung (1300) bevorzugt dazu ausgebildet ist, abhängig von den bereitgestellten Sensorinformationen (S, T, H) und/oder Standortinformationen (IGPS) und/oder den Umgebungsinformationen (lu) die aktuelle und/oder prognostizierte Temperatur (T) der Umgebung (A) und/oder die aktuelle und/oder prognostizierte Luftfeuchtigkeit (H) der Umgebung (A) an zumindest einer der folgenden Positionen zu bestimmen: an einem aktuellen Standort (Pi ), entlang einer Streckenführung (P) und an einem Fahrtziel (P3).
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