EP4751011A1 - Druckluftversorgungsanlage, druckluftversorgungssystem, fahrzeug und betriebsverfahren - Google Patents

Druckluftversorgungsanlage, druckluftversorgungssystem, fahrzeug und betriebsverfahren

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EP4751011A1
EP4751011A1 EP24742565.5A EP24742565A EP4751011A1 EP 4751011 A1 EP4751011 A1 EP 4751011A1 EP 24742565 A EP24742565 A EP 24742565A EP 4751011 A1 EP4751011 A1 EP 4751011A1
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EP
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compressed air
air supply
pneumatic
branch line
supply system
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EP24742565.5A
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English (en)
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Uwe Stabenow
Jörg Meier
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ZF CV Systems Europe BV
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Filing date
Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungsanlage (100) für eine Sensorreinigungseinrichtung (301) mit einem Druckluftanschluss (1), einem Druckluftversorgungsanschluss (2), einer pneumatischen Hauptleitung (12) vom Druckluftanschluss (1) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) und einem in der pneumatischen Hauptleitung (12) angeordneten Lufttrockner (5, 5.1) zum Trocknen der Druckluft (120). Die Erfindung schlägt einen in der Hauptleitung (12) zwischen Druckluftanschluss (1) und Lufttrockner (5, 5.1) angeordneten Wasserabscheider (6) und eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) zwischen dem Wasserabscheider (6) und dem Lufttrockner (5, 5.1) abgehenden und zwischen Lufttrockner (5, 5.1, 5.2) und Druckluftversorgungsanschluss (2) wieder anschließende Zweigleitung (14, 14.1, 14.2) vor, die ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1, 24.2) aufweist, das in einem ersten Betriebsmodus (B1) die Zweigleitung (14, 14.1, 14.2) in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses (2) pneumatisch durchströmbar öffnet, und die Druckluftversorgungsanlage (100) im ersten Betriebsmodus (B1) ausgebildet ist, ein Rückführen von Druckluft (141) aus der Zweigleitung (14, 14.1, 14.2) zu erlauben. Die Erfindung betrifft ferner ein Druckluftversorgungssystem (1200), ein Fahrzeug (1000) sowie ein Verfahren (2000) zum Betreiben eines Druckluftversorgungssystems (1200).

Description

Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem, Fahrzeug und Betriebsver- fahren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungsanlage für eine Sensorreinigungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, mit einem Druckluftanschluss zum Anschluss an einen Druckluftgeber, einem Druckluftversorgungsanschluss zum Anschluss an einen Druckluftabnehmer, insbesondere eine Sensorreinigungseinrichtung, einer pneumatischen Hauptleitung zur Führung von Druckluft von dem Druckluftanschluss zu dem Druckluftversorgungsanschluss in einer Befüllrichtung, einem in der pneumatischen Hauptleitung angeordneten Lufttrockner zum Trocknen der in Befüllrichtung geführten Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung, und einer dem Lufttrockner zugeordneten Drossel.
In Fahrzeugen dienen Druckluftversorgungsanlagen der Versorgung von Druckluftab- nehmern 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 Aggregate, die Luft komprimieren, also Luft verdichten. Ein solcher Verdichter bildet gemeinsam mit der Druckluftversorgungsanlage ein Druckluftversorgungssystem. Die Ansteuerung eines solchen Druckluftversorgungssystems erfolgt bevorzugt über eine elektronische Steuereinrichtung (ECU). Derartige Druckluftversorgungssysteme dienen insbesondere auch der Druckluftversorgung von Sensorreinigungseinrichtungen als Druckluftabnehmer. Bevorzugt sind solche Druckluftversorgungssysteme zum Bereitstellen von Druckluft mit einem Versorgungsdruck 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, bei- spielsweise 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 teilautonomen 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 bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt Korrosion und frostbedingte Schäden und Funktionsbeeinträchtigungen an Leitungen, an der Druckluftversorgungsanlage 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 DE102017010772 A1 zeigt, keine durch den Lufttrockner bereits getrocknete Druckluft, welche zur Regeneration des Lufttrockners genutzt werden kann in der Druckluftversorgungsanlage bzw. im Druckluftabnehmer.
Die Betriebsdauer der Druckluftversorgungsanlage für Sensorreinigungseinrichtungen hängt somit maßgeblich von der möglichen Betriebsdauer des Lufttrockners und dessen Sättigungsgrad ab. Die 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.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Druckluftversorgungsanlage, ein Druckluftversorgungssystem, ein Fahrzeug und ein Betriebsverfahren anzugeben, welche zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwinden kann. Insbesondere ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Regeneration des Lufttrockners bei einer Druckluftversorgungsanlage der eingangs genannten Art, insbesondere Druckluftversorgungsanlagen für Sensorreinigungseinrichtungen ohne ein Rückführen der am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Druckluft, zu ermöglichen und gleichzeitig einen kompakten Aufbau der Druckluftversorgungsanlage zu realisieren.
Die Erfindung schlägt bei einer Druckluftversorgungsanlage, für insbesondere offene pneumatische Systeme, gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung einen in der pneumatischen Hauptleitung zwischen Druckluftanschluss und Lufttrockner angeordneten Wasserabscheider und eine von der pneumatischen Hauptleitung zwischen dem Wasserabscheider und dem Lufttrockner abgehende und zwischen Lufttrockner und Druckluftversorgungsanschluss wieder anschließende Zweigleitung vor. Die Zweigleitung weist ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil auf, das ausgebildet ist, in einem ersten Betriebsmodus die Zweigleitung in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses pneumatisch durchströmbar zu öffnen, wobei die Druckluftversorgungsanlage im ersten Betriebsmodus ausgebildet ist, ein Rückführen von Druckluft aus der Zweigleitung durch die Drossel entgegen der Befüllrichtung zu erlauben. Es soll dabei verstanden werden, dass das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil die Zweigleitung im ersten Betriebsmodus nur in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses pneumatisch durch- strömbar öffnet und insbesondere in entgegengesetzter Richtung sperrt. Ein Druckluftversorgungssystem mit einer solchen Druckluftversorgungsanlage und eine Pneumatikanlage, insbesondere eine Sensorreinigungseinrichtung bilden dabei ein pneumatisches System aus.
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. In Ausführungsbeispielen, in welchen die Zweigleitung neben dem Rückführen von Druckluft in die pneumatische Hauptleitung auch zum Bereitstellen von Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss ausgebildet ist, so beschreibt die Befüllrichtung gleichzeitig die Richtung, in welcher die Zweigleitung im ersten Betriebsmodus durchströmbar ist, also entspricht in diesem Fall die Befüllrichtung der Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass bereits durch den Wasserabscheider, welcher einen Teil der Feuchtigkeit von der am Druckluftanschluss bereitgestellten Druckluft abscheidet, die Sättigung des Substrats im Lufttrockner verlangsamt wird. Durch das bedarfsweise Öffnen des pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventils im ersten Betriebsmodus derart, dass die Zweigleitung in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses pneumatisch durchströmbar ist, wird die Druckluft aus der Zweigleitung entgegen der Befüllrichtung, also in einer Rückführrichtung, durch den Lufttrockner in der pneumatischen Hauptleitung geführt. Durch diese Strömung entgegen der Befüllrichtung kann die durch den Wasserabscheider teilentfeuchtete Druckluft zur Regeneration des Lufttrockners in Rückführrichtung genutzt werden.
Die Rückführrichtung im Sinne der Erfindung bezeichnet die Richtung der durch eine Leitung geführten Druckluft vom Druckluftversorgungsanschluss entgegengesetzt der Befüllrichtung.
Bevorzugt umfasst die Druckluftversorgungsanlage ferner einen Entlüftungsanschluss zum Entlüften der Druckluftversorgungsanlage und eine von der pneumatischen Hauptleitung abgehende Entlüftungsleitung zur Führung von Druckluft zum Entlüftungsan- Schluss. Somit kann Druck aus der Druckluftversorgungsanlage abgelassen werden. Gemäß dieser Ausführungsform beschreibt die Rückführrichtung insbesondere die Richtung der durch eine Leitung geführten Druckluft vom Druckluftversorgungsanschluss zum Entlüftungsanschluss. Bei der druckführenden Leitung kann es sich um die pneumatische Hauptleitung handeln oder eine Zweigleitung, von der eine Entlüftungsleitung hin zum Entlüftungsanschluss abgeht.
Die entgegen der Befüllrichtung aus dem Lufttrockner wieder austretende Druckluft wird bevorzugt über die Entlüftungsleitung und den Entlüftungsauslass aus der Druckluftversorgungsanlage abgegeben. Die Entlüftungsleitung weist hierzu bevorzugt ein pneumatisches Entlüftungsventil auf, welches ausgebildet ist, mit dem pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil in der Zweigleitung derart zu kooperieren, dass das Entlüftungsventil in eine Öffnungsstellung schaltet für den Fall, dass das pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil in der Zweigleitung im ersten Betriebsmodus ist.
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 ist das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil ferner ausgebildet, in einem Grundbetriebsmodus die Zweigleitung zu sperren. Somit wird im Grundbetriebsmodus verhindert, dass nicht vollständig getrocknete Druckluft über die Zweigleitung am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellt und der Sensorreinigungseinrichtung zugeführt wird. Frostbedingte Fehlfunktionen an den Leitungen und Fehlfunktionen der Sensorreinigungseinrichtung infolge von gefrierender Restfeuchte in der bereitgestellten Druckluft werden somit sicher vermieden.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Wasserabscheider einen Kondensationstrockner zum Kondensieren feuchter Druckluft und ein Ablassorgan, insbesondere ein Ablassventil zum Ablassen von Kondensat aufweist. Die von dem Druckluftgeber, wie insbesondere einem Verdichter bzw. Kompressor, bereitgestellte Druckluft weist infolge der Verdichtung in der Regel hohe Temperaturen auf. Durch einen Kondensationstrockner können durch Kühlen der feuchten Druckluft dabei in zweckmäßiger Weise Teile des Wassers aus der heißen Druckluft abgeschieden und schließlich durch ein Ablassorgan abgelassen werden. Das Ablassventil ist bevorzugt ein automatisches Ablassventil. Bevorzugt weist ein solcher Kondensationstrockner eine Flüssigkeitskühlung, insbesondere eine Wasserkühlung auf.
Das Zweigleitungs-Schaltventil ist bevorzugt ein magnetisches Zweigleitungs- Schaltventil, welches dazu eingerichtet ist, signalleitend mit einer elektronischen Steuereinrichtung verbunden zu sein. Das magnetische Zweigleitungs-Schaltventil ist bevorzugt als 2/2-Wegeventil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das magnetische Zweigleitungs-Schaltventil als stromlos geschlossenes Ventil ausgebildet.
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.
Weiter bevorzugt weist die Druckluftversorgungsanlage ein dem Wasserabscheider zugeordnetes externes Lüftungsgerät auf. Besonders bevorzugt umfasst das externe Lüftungsgerät ein Gebläse. Somit wird der Wasserabscheider beim Kühlen der am Druckluftanschluss bereitgestellten heißen Druckluft durch das Lüftungsgerät unterstützt. Es erfolgt damit eine stärkere Abkühlung der heißen Druckluft und damit ein erhöhter Grad der Entfeuchtung derselbigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lufttrockner ein erster Lufttrockner und die Druckluftversorgungsanlage weist ferner einen in der Zweigleitung angeordneten zweiten Lufttrockner auf. Die entgegen der Befüllrichtung durch den ersten Lufttrockner geführte Luft wurde neben der Entfeuchtung durch den Wasserabscheider somit zusätzlich durch den zweiten Lufttrockner getrocknet. Durch einen zweiten Lufttrockner wird somit die Regenerationswirkung durch das pneumatisch durchströmbare Öffnen der Zweigleitung im ersten Betriebsmodus signifikant erhöht. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Zweigleitung eine erste Zweigleitung und der Lufttrockner ist ein erster Lufttrockner. Die Druckluftversorgungsanlage umfasst dabei ferner eine zwischen dem Wasserabscheider und dem ersten Lufttrockner abgehende und zwischen Lufttrockner und Druckluftversorgungsanschluss wieder anschließende zweite Zweigleitung und einen in der zweiten Zweigleitung angeordneten zweiten Lufttrockner. Die zweite Zweigleitung ist dazu ausgebildet, Druckluft vom Druckluftanschluss zum Druckluftversorgungsanschluss in Befüllrichtung zu führen. Somit kann die Druckluftversorgungsanlage parallel zur vorstehend beschriebenen Regeneration des ersten Lufttrockners über die erste Zweigleitung auch weiterhin trockene Druckluft über die zweite Zweigleitung mit dem zweiten Lufttrockner am Druckluftversorgungsanschluss bereitstellen. Die Einsatzbereitschaft der Druckluftversorgungsanlage wird somit erhöht. Eine konstante Versorgung des Druckluftversorgungsanschlusses mit trockener Druckluft wird somit ermöglicht. Ferner kann bedarfsweise auch die getrocknete Druckluft aus der zweiten Zweigleitung zur Regeneration des ersten Lufttrockners durch Rückführung der Druckluft entgegen der Befüllrichtung durch die pneumatische Hauptleitung genutzt werden.
Weiter bevorzugt ist die Entlüftungsleitung eine erste Entlüftungsleitung und die Druckluftversorgungsanlage weist ferner eine zweite von der zweiten Zweigleitung abgehende Entlüftungsleitung zur Führung von Druckluft zum Entlüftungsanschluss auf. Durch eine solche zweite Entlüftungsleitung kann auch der zweite Lufttrockner durch Rückführung der von der ersten Zweigleitung und/oder der pneumatischen Hauptleitung bereitgestellten Druckluft entgegen der Befüllrichtung durch die zweite Zweigleitung genutzt werden. Die entgegen der Befüllrichtung aus dem zweiten Lufttrockner wieder austretende Druckluft kann dabei entsprechend der Regeneration des ersten Lufttrockners durch die dem zweiten Lufttrockner zugeordnete zweite Entlüftungsleitung abgegeben werden.
In Ausführungsformen, in denen die Zweigleitung eine erste Zweigleitung ist und auch in einer gegebenenfalls vorhandenen zweiten Zweigleitung ein Zweigleitungs- Schaltventil angeordnet ist, ist das entsprechende Zweigleitungs-Schaltventil in der ersten Zweigleitung ein erstes Zweigleitungs-Schaltventil und das Zweigleitungs- Schaltventil in der zweiten Zweigleitung ein zweites Zweigleitungs-Schaltventil. Bevorzugt ist das zweite pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil ausgebildet, im ersten Be- triebsmodus die Zweigleitung in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses pneumatisch durchströmbar zu öffnen.
Somit kann im ersten Betriebsmodus die Regeneration des ersten Lufttrockners durch Druckluft aus der ersten Zweigleitung und zusätzlich Druckluft aus der zweiten Zweigleitung, welche beide in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses durch die entsprechenden pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventile pneumatisch durchströmbar geöffnet sind, bereitgestellt werden. Der Grad der Regeneration und insbesondere die Geschwindigkeit der Regeneration des Lufttrockners wird somit erheblich erhöht.
Weiter bevorzugt weist die pneumatische Hauptleitung ein in Befüllrichtung stromaufwärts des Lufttrockners angeordnetes pneumatisches Hauptleitungs-Schaltventil auf, das ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus die pneumatische Hauptleitung in Befüllrichtung zu sperren. Somit wird die Rückführung der Druckluft in der Hauptleitung im ersten Betriebsmodus vereinfacht und muss nicht gegen den in der pneumatischen Hauptleitung vorhandenen Druck erfolgen. Bevorzugt kann es sich bei dem Hauptleitungs-Schaltventil auch um eine steuerbare Drossel handeln, die ausgebildet ist, den Strömungsquerschnitt der pneumatischen Hauptleitung zu steuern.
Weiter bevorzugt weist die Druckluftversorgungsanlage ferner eine in der pneumatischen Hauptleitung angeordnete Hauptleitungs-Drossel, die dazu eingerichtet ist, mit der Hauptleitungs-Drossel zusammenzuwirken, um ein Volumenstromverhältnis zwischen der Zweigleitung und der pneumatischen Hauptleitung im ersten Betriebsmodus einzustellen. Bevorzugt ist die Hauptleitungs-Drossel eine steuerbare Drossel bzw. ein steuerbares Drosselventil. Somit kann das Volumenstromverhältnis zwischen der durch die pneumatische Hauptleitung und die Zweigleitung im ersten Betriebsmodus geführte Druckluft gesteuert werden. Vorzugsweise ist der Hauptleitungs-Drossel ferner ein Drossel-Rückschlagventil zugeordnet, welches in Befüllrichtung stromaufwärts der Hauptleitungs-Drossel angeordnet ist. Das Drossel-Rückschlagventil ist bevorzugt dazu eingerichtet, bei einem Öffnungsdruck in Befüllrichtung stromaufwärts der Hauptleitungs-Drossel, der höher ist als eine Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts der Hauptleitungs-Drossel zu öffnen. Weiter bevorzugt ist das Zweigleitungs-Schaltventil an einer Abzweigstellte, an welcher die Zweigleitung von der pneumatischen Hauptleitung abzweigt, angeordnet und als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist. Somit kann mit nur einem Schaltventil die Verteilung der durch den Wasserabscheider teilentfeuchteten Druckluft gesteuert werden. Diese Druckluft eignet sich einerseits zur Regeneration des Lufttrockners und kann über das 3/2-Wegeventil in die Zweigleitung geleitet und über diese durch die pneumatische Hauptleitung gegen die Befüllrichtung zurückgeführt werden. Andererseits eignet sich diese Druckluft auch zur weiteren Trocknung durch den in der pneumatischen Hauptleitung angeordneten Lufttrockner und kann zu diesem Zweck durch das 3/2-Wegeventil im Grundbetriebsmodus in die pneumatische Hauptleitung geführt werden.
Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch eine dem Druckluftversorgungsanschluss zugeordnete Pneumatik-Anordnung, die ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus ein Rückführen von Druckluft aus der Zweigleitung, insbesondere der ersten Zweigleitung und/oder der zweiten Zweigleitung, in die pneumatische Hauptleitung entgegen der Befüllrichtung zu erlauben. Die Pneumatik-Anordnung ist bevorzugt in einem zweiten Betriebsmodus dazu ausgebildet, die Druckluft aus der Zweigleitung, insbesondere der ersten Zweigleitung und/oder der zweiten Zweigleitung, derart zu verteilen, dass ein erster Anteil der Druckluft in die pneumatische Hauptleitung entgegen der Befüllrichtung zurückgeführt wird und ferner ein zweiter Anteil der Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellt wird. Der zweite Betriebsmodus stellt somit einen Verteilmodus dar, in welchem Druckluft bedarfsgerecht auf die pneumatische Hauptleitung zur Regeneration des Lufttrockners und den Druckluftversorgungsanschluss zur Versorgung eines Druckluftabnehmers verteilt wird. Die Pneumatik-Anordnung ist dabei bevorzugt zum Empfangen von Steuersignalen und zum Einstellen des ersten Anteils und des zweiten Anteils abhängig von den empfangenen Steuersignalen ausgebildet. Folglich kann in einem ausreichenden Maß der Druckluftabnehmer mit Druckluft versorgt werden, wie eine Sensorreinigungseinrichtung, und gleichzeitig die Regeneration des Lufttrockners durchgeführt werden. Die Verteilung des ersten Anteils und des zweiten Anteils kann somit steuerungstechnisch optimiert erfolgen.
Vorzugsweise umfasst die Pneumatik-Anordnung ein steuerbares Drosselventil, das dazu ausgebildet, zum Druckluftversorgungsanschluss in Befüllrichtung geführte Druckluft zu drosseln. Das Drosselventil weist dazu bevorzugt eine Drosselstelle mit verän- derbaren 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 an die pneumatische Hauptleitung an. Alternativ ist das Drosselventil bevorzugt elektrisch steuerbar und dazu ausgebildet, durch Ansteuerung mittels der Steuereinrichtung den Durchflussquerschnitt zu regeln. 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 Staudruck vor der Drosselstelle steigen. Das Drosselventil ist dazu ausgebildet, den Druck am Versorgungsanschluss, also stromabwärts des Drosselventils, auf den Versorgungsdruck und/oder den Volumenstrom zu drosseln. Die Drosselung des Drucks auf den Versorgungsdruck erfolgt durch eine Reduzierung des Durchflussquerschnitts im Bereich der Drosselstelle und ein anschließendes Entspannen der die Drosselstelle passierenden Druckluft. Kommt es zu einer maximalen Reduzierung des Durchflussquerschnitts durch das Drosselventil, 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 zwischen dem (ersten) Lufttrockner und dem Druckluftversorgungsanschluss angeordnet sind. Alternativ oder ergänzend ist das erste Rückschlagventil bevorzugt in der (zweiten) Zweigleitung angeordnet, wobei das erste Rückschlagventil und das zweite Rückschlagventil zwischen dem zweiten Lufttrockner 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 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform über eine in Befüllrichtung stromabwärts des Lufttrockners angeordnete Drossel geführt und durch diese weiter entspannt. Durch die damit einhergehende Entspannung der Druckluft reduziert sich deren relative Feuchtigkeit.
Weiter bevorzugt ist die Pneumatik-Anordnung in einem dritten Betriebsmodus dazu ausgebildet, ein Rückführen von Druckluft aus der ersten Zweigleitung und/oder der pneumatischen Hauptleitung in die zweite Zweigleitung entgegen der Befüllrichtung zu erlauben. Somit kann über die Pneumatik-Anordnung ferner eine Regeneration des zweiten Lufttrockners gesteuert werden.
Die Pneumatik-Anordnung übernimmt somit bevorzugt eine Verteilfunktion der in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses geführten Druckluft bedarfsgerecht zur Regeneration des ersten Lufttrockners im ersten Betriebsmodus und/oder zur Regeneration des zweiten Lufttrockners im dritten Betriebsmodus und/oder zum Bereitstellen am Druckluftversorgungsanschluss für einen Druckluftabnehmer im Grundbetriebsmodus bzw. im zweiten Betriebsmodus. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Drossel in der (ersten) Zweigleitung angeordnet, insbesondere stromaufwärts des (ersten) Zweigleitungsventils. Weiter bevorzugt ist die Drossel eine erste Drossel und eine zweite Drossel in der zweiten Zweigleitung angeordnet, insbesondere stromaufwärts des zweiten Zweigleitungsventils. Durch ein bereits in der Zweigleitung stromaufwärts des jeweiligen Drosselventils angeordnete Drossel, wird die Druckluft einerseits ausreichend entspannt, um eine Regeneration des Lufttrockners im Falle der Rückführung durch die pneumatische Hauptleitung zu ermöglichen. Andererseits führt die Entspannung der Druckluft bereits vor dem Zweigleitungsventil zu einem Schutz des Zweigleitungsventils und der Zweigleitung vor frostbedingten Fehlfunktionen, da die Druckluft bedingt durch die Entspannung bereits vor dem Zweigventil eine reduzierte relative Feuchtigkeit aufweist.
Vorzugsweise umfasst die Druckluftversorgungsanlage ferner einen an oder in der pneumatischen Hauptleitung in Befüllrichtung stromaufwärts des Lufttrockners und/oder der abgehenden Zweigleitung angeordneten Drucksensor, der zum Erfassen des Drucks in der pneumatischen Hauptleitung ausgebildet ist. Somit kann der Druck in der pneumatischen Hauptleitung überwacht werden, wobei der Drucksensor bevorzugt mit der elektronischen Steuereinrichtung kommuniziert und mindestens eines der Zweiglei- tungs-Schaltventile und/oder die Pneumatik-Anordnung anhand der vom Drucksensor bereitgestellten Signale gesteuert wird.
Zur Lösung der Aufgabe führt die Erfindung in einem zweiten Aspekt auf ein Druckluftversorgungssystem, insbesondere für ein offenes pneumatisches System, nach Anspruch 16. Das Druckluftversorgungssystem für eine Sensorreinigungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, gemäß dem zweiten Aspekt umfasst einen Druckluftgeber, insbesondere Verdichter, zum Bereitstellen von Druckluft an einem Druckluftanschluss, und eine über den Druckluftanschluss mit dem Druckluftgeber verbundene Druckluftversorgungsanlage zum Bereitstellen von Druckluft für eine Sensorreinigungseinrichtung. Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einem solchen Druckluftversorgungssystem dadurch gelöst, dass die Druckluftversorgungsanlage gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele und Vorteile, welche in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden, sind folglich ebenso Vorteile und bevorzugte Ausführungsbeispiele des zweiten Aspekts der Erfindung und umgekehrt. Vorzugsweise umfasst das Druckluftversorgungssystem ferner einen zwischen dem Wasserabscheider und dem Lufttrockner, insbesondere zwischen dem Wasserabscheider und dem Hauptleitungs-Schaltventil, angeordneten Drucksensor, der zum Erfassen des Drucks in Befüllrichtung stromaufwärts des Lufttrockners ausgebildet ist. Somit kann der Druck, der zum Lufttrockner bzw. in die Zweigleitung geführten und durch den Wasserabscheider entfeuchteten Druckluft, überwacht werden. Der Drucksensor kommuniziert bevorzugt mit der elektronischen Steuereinrichtung und mindestens eines der Zweigleitungs-Schaltventile und/oder die Pneumatik-Anordnung wird anhand der vom Drucksensor bereitgestellten Signale gesteuert.
Vorzugsweise umfasst das Druckluftversorgungssystem ferner eine zusätzliche Druckluftquelle, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Druckluftquelle bedarfsweise mit der pneumatischen Hauptleitung zu verbinden. 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.
Weiterhin ist die Druckluftquelle bevorzugt dazu ausgebildet, einen Eingangsdruck oberhalb des Versorgungsdrucks von beispielsweise 5 bar am Druckluftanschluss bereitzustellen. Durch den erhöhten Eingangsdruck wird die Effizienz des Wasserabscheiders und damit der Vortrocknung der Druckluft verbessert, sodass das Hinzuschalten der Druckluftquelle zur Erhöhung des Eingangsdrucks die Sättigung des Lufttrockners verlangsamt. Im Detail steigt durch den erhöhten Eingangsdruck die Temperatur der vom Verdichter bereitgestellten Druckluft und damit auch deren Wassermenge pro m3. Durch die höhere Temperatur ist ein Abkühlen der Druckluft im Wasserabscheider auf Temperaturen unterhalb der Kondensationstemperatur einfacher möglich, da durch die damit einhergehende Erhöhung der Wassermenge pro m3 Druckluft die Kondensationstemperatur steigt.
Es ist bevorzugt, dass der Druckluftgeber ein erster Verdichter ist und die Druckluftquelle ferner einen zweiten Verdichter aufweist, der zum Bereitstellen von Druckluft an dem Druckluftanschluss ausgebildet ist. Durch zwei Verdichter kann Druckluft mit einem erhöhten Volumenstrom sowie einem erhöhten Druck am Druckluftanschluss bereitge- stellt oder der Druckluftgeber bedarfsweise ausgeschaltet werden, wobei Druckluft bevorzugt durch den Verdichter bereitgestellt wird. Alternativ oder ergänzend umfasst die Druckluftquelle ein Reservoir, welches mit der pneumatischen Hauptleitung und/oder der zweiten Zweigleitung fluidleitend verbunden ist. Durch ein solches Reservoir kann Druckluft mit einem erhöhten Volumenstrom sowie einem erhöhten Druck am Druckluftanschluss bereitgestellt oder der Druckluftgeber bedarfsweise ausgeschaltet werden, wobei Druckluft bevorzugt durch die Druckluftquelle, also das Reservoir bereitgestellt wird.
Zur Lösung der Aufgabe führt die Erfindung in einem dritten Aspekt auf ein Fahrzeug nach Anspruch 19 mit einem Druckluftversorgungssystem. Das Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung umfasst einen Druckluftabnehmer, insbesondere eine an einem Druckluftversorgungsanschluss angeschlossene Sensorreinigungseinrichtung, ein Druckluftversorgungssystem zum Bereitstellen von Druckluft im Druckluftversorgungsanschluss und eine elektronische Steuereinrichtung zum Steuern des Druckluftversorgungssystems. Die eingangs genannte Aufgabe wird in einem dritten Aspekt dadurch gelöst, dass das Druckluftversorgungssystem des Fahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist und ferner dadurch, dass die elektronische Steuereinrichtung (ECU) mindestens mit dem pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil, insbesondere mit einem ersten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil und/oder einem zweiten pneumatischen Zweigleitungs- Schaltventil steuerungstechnisch verbunden ist. Somit kann die Steuereinrichtung die bedarfsweise Freigabe der Zweigleitung in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses ermöglichen, um eine Regeneration des Lufttrockners zu erlauben. Bevorzugte Ausführungsbeispiele und Vorteile, welche in Bezug auf den zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden, sind folglich ebenso Vorteile und bevorzugte Ausführungsbeispiele des dritten Aspekts der Erfindung und umgekehrt.
Weiter bevorzugt ist die Steuereinrichtung mit einem Entlüftungsventil in einer von der pneumatischen Hauptleitung abgehenden Entlüftungsleitung steuerungstechnisch verbunden. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, abhängig von dem vom Drucksensor, insbesondere am Druckluftanschluss, erfassten Eingangsdruck den durch die Druckluftversorgungsanlage am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellten Versorgungsdruck zu steuern. Somit kann beispielsweise auf wechselnde Bedarfe der Druckluftabnehmer reagiert werden. Der maximale Versorgungsdruck beträgt vorzugsweise 5 bar. Insbesondere kann der Druckluftversorgungsanlage jedoch auch ein Druck oberhalb des Versorgungsdrucks von 5 bar zugeführt werden. Hierdurch steigt wie vorstehend beschrieben die Temperatur der am Druckluftanschluss bereitgestellten Druckluft und deren Feuchtigkeit pro m3 Druckluft, wodurch der Wirkungsgrad des Wasserabscheiders verbessert wird.
Weiter bevorzugt ist die Steuereinrichtung auch zum Ansteuern der Pneumatik- Anordnung eingerichtet und kann somit auch die Verteilung der Druckluft zum Bereitstellen am Druckluftversorgungsanschluss für einen Druckabnehmer sowie die Rückführung der zum Regenerieren des Lufttrockners steuern.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung ferner zum Ansteuern des pneumatischen Hauptleitungs-Schaltventils eingerichtet und signalleitend mit dem Drucksensor verbunden.
Unter dem Ansteuern eines Schaltventils zum Sperren einer pneumatischen Leitung kann abhängig von der Ausbildung des jeweiligen Ventils ein Bestromen und ein Strom- los-Schalten, also das Ausbleiben einer Bestromung, verstanden werden. Entsprechend kann unter dem Ansteuern eines Schaltventils zum Freigeben einer pneumatischen Leitung abhängig von der Ausbildung des jeweiligen Ventils ein Bestromen und ein Strom- los-Schalten verstanden werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, abhängig von dem Versorgungsbedarf des Druckluftabnehmers bedarfsweise die Druckluftquelle mit der pneumatischen Hauptleitung zu verbinden. 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. Weiter bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, abhängig von Sensorsignalen bedarfsweise die Druckluftquelle mit der pneumatischen Hauptleitung zu verbinden. Vorzugsweise umfasst das Druckluftversorgungssystem mindestens einen Temperatursensor, der zum Überwachen einer Temperatur des Druckluftgebers, insbesondere des Verdichters bzw. Kompressors und zum Bereitstellen von Sensorsignalen ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung mit dem Temperatursensor signalleitend verbunden ist. Ein Ausschalten des Druckluftgebers kann in Falle einer drohenden Überhitzung notwendig sein. Durch das Hinzuschalten der Druckluftquelle abhängig von den Sensorsignalen des den Druckluftgeber überwachenden Temperatursensors kann eine solche drohende Überhitzung erkannt werden und der Betrieb des Druckluftversorgungssystems durch die Druckluftquelle auch weiterhin aufrechterhalten werden.
Alternativ oder ergänzend ist die Steuereinrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, einen Sättigungsgrad des Lufttrockners zu überwachen und abhängig vom Sättigungsgrad des Lufttrockners bedarfsweise eine bzw. die Druckluftquelle mit der pneumatischen Hauptleitung zu verbinden. Weiterhin kann durch ein Hinzuschalten der Druckluftquelle bevorzugt ferner ein Volumenstrom am Druckluftanschluss, also ein Eingangsvolumenstrom, oberhalb des Versorgungsvolumenstroms von beispielsweise 30 l/min bereitgestellt werden. Ein erhöhter Eingangsvolumenstrom, der oberhalb von dem am Druckluftversorgungsanschluss bereitzustellenden Versorgungsvolumenstrom liegt, ist besonders bei der Regeneration des ersten bzw. zweiten Lufttrockners vorteilhaft oder bei einer gleichzeitigen Regeneration des Lufttrockners und Bereitstellung von Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss. Durch den erhöhten Eingangsvolumenstrom wird die Effizienz der Regeneration verbessert, sodass das Hinzuschalten der Druckluftquelle insbesondere im Falle einer hohen Sättigung bzw. eines hohen Sättigungsgrads vorteilhaft ist. Auf diese Weise kann der Sättigungsgrad schnell reduziert werden. Besonders vorteilhaft können durch das Hinzuschalten der Druckluftquelle zur Bereitstellung eines Eingangsvolumenstroms oberhalb des Versorgungsvolumenstroms zwei Lufttrockner gleichzeitig regeneriert werden.
Vorzugsweise sind ein, mehrere oder sämtliche der folgenden als stromlos geschlossene Magnet-Wegeventile ausgebildet: das mindestens eine Hauptleitungs-Schaltventil das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil, mindestens eine Düsenventil einer mit der Druckluftversorgungsanlage verbundenen Sensorreinigungsvorrichtung, das mindestens eine Entlüftungsventil, und ein 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 frostbedingten Fehlfunktionen des pneumatischen Systems insgesamt reduziert. Dies betrifft neben der Sensorreinigungsvorrichtung bzw. anderen Druckluftabnehmern insbesondere auch die Druckluftversorgungsanlage.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ein, mehrere oder sämtliche der folgenden Magnet-Wegeventile selektiv mit einem Öffnungs-Steuerstrom und einem Heiz-Steuerstrom zu bestromen: das mindestens eine Hauptleitungs-Schaltventil das mindestens eine Zweigleitungs-Schaltventil, das mindestens eine Düsenventil, das mindestens eine Entlüftungsventil, und ein Kompressor-Entlüftungsventil.
Durch die Möglichkeit einer Erwärmung der genannten Ventile wird die Gefahr von frostbedingten Fehlfunktionen des pneumatischen Systems sowie einer Funktionsbeeinträchtigung insgesamt reduziert. Dies betrifft neben der Sensorreinigungsvorrichtung bzw. anderen Druckluftabnehmern insbesondere auch die Druckluftversorgungsanlage. Das Nutzen der ohnehin vorhandenen Spule der Magnet-Wegeventile ermöglicht den Verzicht auf zusätzliche Heizelemente. Es soll dabei verstanden werden, dass das Beheizen der Magnet-Wegeventile insbesondere vor dem Öffnen notwendig ist, da diese im geschlossenen Zustand über längere Zeiträume verweilen. Eine Funktionsbeeinträchtigung durch Vereisen droht insbesondere dann, wenn ein vereistes Ventil bzw. dessen Anker durch Ansteuerung bewegt werden soll. Ein Bestromen des Magnet- Wegeventils vor dem eigentlichen Öffnen verhindert ein Festfrieren durch eine Erwärmung des Ventils, die bevorzugt permanent während des Betriebs erfolgt.
Vorzugsweise ist die Druckluftversorgungsanlage, besonders bevorzugt der Verdichter und/oder der Wasserabscheider, insbesondere zumindest das Abscheideventil, in einem in Fahrtrichtung vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet. Somit wird die Druckluftversorgungsanlage und insbesondere der Verdichter und/oder der Wasserabscheider zusätzlich durch den Fahrtwind gekühlt und die Kondensation der am Druckluftanschluss bereitgestellten und vom Verdichter verdichteten Druckluft im Wasserabscheider weiter optimiert.
Ferner führt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe in einem vierten Aspekt auf ein Verfahren nach Anspruch 22. Das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung zum Betreiben eines Druckluftversorgungssystems, insbesondere eines Druckluftversorgungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, umfasst die Schritte: a) Bereitstellen von Druckluft an einem Druckluftanschluss, welcher über eine pneumatische Hauptleitung mit einem Druckluftversorgungsanschluss verbunden ist, b) Abscheiden von Wasser aus der am Druckluftanschluss bereitgestellten Druckluft zum Bereitstellen entfeuchteter Druckluft, c) Trocknen der in einer Befüllrichtung zum Druckluftversorgungsanschluss geführten entfeuchteten Druckluft mit einem in der pneumatischen Hauptleitung angeordneten Lufttrockner in einen Grundbetriebsmodus, d) Öffnen einer Zweigleitung pneumatisch durchströmbar in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses durch ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil in einem ersten Betriebsmodus, e) Rückführung von entfeuchteter Druckluft aus der Zweigleitung durch die pneumatische Hauptleitung entgegen der Befüllrichtung im ersten Betriebsmodus.
Durch das Öffnen der Zweigleitung pneumatisch durchströmbar in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses und die Rückführung von entfeuchteter Druckluft aus der Zweigleitung durch die pneumatische Hauptleitung entgegen der Befüllrichtung, macht sich das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung die bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung beschriebenen Vorteile zu Eigen. Bevorzugte Ausführungsbei- spiele und Vorteile, welche in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden, sind folglich ebenso Vorteile und bevorzugte Ausführungsbeispiele des vierten Aspekts der Erfindung und umgekehrt.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte umfasst: f) Sperren der Zweigleitung durch das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventils im Grundbetriebsmodus, g) Verteilen von Druckluft aus der Zweigleitung in einem zweiten Betriebsmodus derart, dass ein erster Anteil der Druckluft in die pneumatische Hauptleitung entgegen der Befüllrichtung zurückgeführt wird und ferner ein zweiter Anteil der Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss bereitgestellt wird, wobei Schritt g) bevorzugt das Empfangen von Steuersignalen und Steuern des ersten Anteils und des zweiten Anteils abhängig von den empfangenen Steuersignalen durch eine Pneumatik-Anordnung umfasst, h) Rückführung von Druckluft aus einer ersten Zweigleitung und/oder der pneumatischen Hauptleitung in eine zweite Zweigleitung entgegen der Befüllrichtung zu einem zweiten Lufttrockner in einem dritten Betriebsmodus, i) Entspannen von entgegen der Befüllrichtung in der pneumatischen Hauptleitung rückgeführter Druckluft, j) Entspannen von entgegen der Befüllrichtung in der zweiten Zweigleitung rückgeführter Druckluft.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
FIG. 1 ein Druckluftversorgungssystem in einer perspektivischen Ansicht;
FIG. 2a eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform in einem Grundbetriebsmodus;
FIG. 2b die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 2a in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 3a eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform in einem Grundbetriebsmodus;
FIG. 3b die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 3a in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 3c die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 3a in einem Ruhemodus;
FIG. 4a eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform in einem Grundbetriebsmodus; FIG. 4b die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 4a in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 5a eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 gemäß einer vierten Ausführungsform in einem Grundbetriebsmodus;
FIG. 5b die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 5a in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 6a eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 in einer fünften Ausführungsform in einem Grundbetriebsmodus;
FIG. 6b die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 6a in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 6c die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 6a in einem zweiten Betriebsmodus;
FIG. 6d die Druckluftversorgungsanlage gemäß FIG. 6a in einem dritten Betriebsmodus;
FIG. 7 eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 in einer sechsten Ausführungsform in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 8 eine Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem gemäß FIG. 1 in einer siebten Ausführungsform in einem ersten Betriebsmodus;
FIG. 9 ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einer ersten Ausführungsform;
FIG. 10 ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einer zweiten Ausführungsform; FIG. 11 ein Fahrzeug mit einem Druckluftversorgungssystem schematisch in einer dritten Ausführungsform;
FIG. 12 ein Magnet-Wegeventil für ein Fahrzeug gemäß FIG. 7 bis 11 ;
FIG. 13a eine erste Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 13b eine zweite Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 13c eine dritte Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung;
FIG. 13d eine vierte Ausführungsform einer Pneumatik-Anordnung; und
FIG. 14 ein Verfahren zum Betreiben eines Druckluftversorgungssystems gemäß FIG. 1 schematisch.
Das Druckluftversorgungssystem 1200 gemäß FIG. 1 umfasst eine Druckluftversorgungsanlage 100. Ferner umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 einen Druckluftgeber 200, welche bevorzugt als Verdichter 201 bzw. Kompressor 202 ausgebildet ist. Der Kompressor 202 wird von einem Elektromotor 203 angetrieben.
Das Druckluftversorgungssystem 1200 ist über einen Druckluftanschluss 1 (vgl. FIG. 2a bis FIG. 11 ) mit dem Druckluftgeber 200 verbunden. Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst einen in einer pneumatischen Hauptleitung 12 (vgl. FIG. 2a bis FIG. 11) angeordneten Lufttrockner 5 und einen zwischen Lufttrockner 5 und Druckluftanschluss 1 (vgl. FIG. 2a bis FIG. 11 ) angeordneten Wasserabscheider 6. Ferner umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 ein Drucksteuermodul 101 , welches eine Anzahl von pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventilen (nicht gezeigt) zur Verteilung des Drucks innerhalb der Druckluftversorgungsanlage 100 aufweist.
Die Funktionsweise des Druckluftversorgungssystems 1200 und insbesondere der Druckluftversorgungsanlage 100 wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in den FIG. 2a bis FIG. 11 erläutert. Hierbei zeigen die FIG. 2a und 2b eine erste Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst einen Druckluftanschluss 1 zum Anschluss an einen Druckluftgeber 200 (vgl. FIG. 1 ) und einen Druckluftversorgungsanschluss 2 zum Anschließen eines Druckluftabnehmers 300 (vgl. FIG. 9 bis FIG. 11 ). 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 Befüllrichtung B durch die pneumatische Hauptleitung geförderten Druckluft 120 eingerichtet. In der pneumatischen Hauptleitung 12 zwischen Lufttrockner 5 und Druckluftanschluss 1 ist ferner ein Wasserabscheider 6 angeordnet. Der Wasserabscheider 6 umfasst einen Kondensationstrockner 16 und ein Ablassventil 26, die dazu eingerichtet sind, zumindest einen Anteil der Feuchtigkeit der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druckluft 110 als Kondensat K abzuführen. Somit wird durch den Wasserabscheider teilentfeuchtete Druckluft 120 bereitgestellt und die Sättigung des Lufttrockners 5 durch die teilentfeuchtete Druckluft 120 in der pneumatischen Hauptleitung verlangsamt.
In der Entlüftungsleitung 13 ist eine Entlüftungsventilanordnung 23 angeordnet, welche vorzugsweise ein elektrisch steuerbares 2/2-Wegeventil 23.1 in Form eines 2/2-Wege- Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12) umfasst. 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. 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 zwischen dem Wasserabscheider 6 und dem Lufttrockner 5 abgehen kann. Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst ferner eine Drossel 8. Die Drossel 8 ist bevorzugt in Befüllrichtung B (vgl. FIG. 2a) stromabwärts von dem Lufttrockner 5 angeordnet. Die Drossel 8 ist dazu eingerichtet, die vom Lufttrockner 5 getrocknete Druckluft 120' zu drosseln. Weiterhin ist die Drossel 8 dazu ausgebildet entgegen der Befüllrichtung B geführte Druckluft 141 (vgl. FIG. 2b) zu entspannen und deren relative Feuchtigkeit so zu reduzieren, sodass die entspannte Druckluft 141 ' den Lufttrockner 5 durchströmt.
Zwischen dem Wasserabscheider 6 und 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. Die Zweigleitung 14 weist ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil 24 in Form eines 2/2-Wege-Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12) auf. Das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 ist bevorzugt als elektrisch steuerbares 2/2-Wegeventil ausgebildet und selektiv derart schaltbar, dass die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem Grundbetriebsmodus N gemäß FIG. 2a und einem ersten Betriebsmodus B1 gemäß FIG. 2b betrieben werden kann.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist bevorzugt das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil 24 sowie die Entlüftungsventilanordnung 23 zugeordnet.
FIG. 2a zeigt die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem Grundbetriebsmodus N. In dem Grundbetriebsmodus N ist das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 ausgebildet, die Zweigleitung 14 zu sperren. In diesem Zustand wird die Entlüftungsleitung 13 durch das Entlüftungsventil 23 bevorzugt ebenfalls gesperrt. Teilentfeuchtete Druckluft 120 von dem Wasserabscheider 6 kann somit ausschließlich durch die pneumatische Hauptleitung 12 in Befüllrichtung B zum Lufttrockner 5 strömen, bevor diese als getrocknete Druckluft 120' am Druckluftversorgungsanschlusses 2 bereitgestellt wird.
FIG. 2b zeigt die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem ersten Betriebsmodus B1. Im ersten Betriebsmodus ist das Zweigleitungs-Schaltventil 24 ausgebildet, die Zweigleitung 14 nur in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2 pneumatisch durchströmbar zu öffnen. Somit kann in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2 Druckluft 141 durch die Zweigleitung 14 strömen. Die Druckluftversorgungsanlage 100 ist im gezeigten ersten Betriebsmodus B1 dazu ausgebildet, ein Rückführen von Druckluft 141 aus der Zweigleitung 14 in einer Rückführrichtung R, entgegen der Befüll- richtung B (vgl. FIG. 2a) zu erlauben. Es soll dabei verstanden werden, dass die Druckluftversorgungsanlage 100 hierzu durch ihre entsprechende Ausbildung eine Führung von Druckluft durch die pneumatische Hauptleitung 12 hemmt bzw. verhindert.
Das Entlüftungsventil 23.1 öffnet im ersten Betriebsmodus B1 bevorzugt die Entlüftungsleitung 13, so dass die pneumatische Hauptleitung 12 bedarfsweise entlüftet werden kann. Die Entlüftung der pneumatischen Hauptleitung 12 erfordert dabei einen zum Öffnen des Entlüftungs-Rückschlagventils 23.2 ausreichend hohen Druck.
Die durch die Zweigleitung 14 strömende Druckluft 141 ist durch den Wasserabscheider 6 zumindest teilweise entfeuchtet und kann somit in vorteilhafter Weise zur Regeneration des Lufttrockners 5 eingesetzt werden. Bei der Rückführung der Druckluft 141 in der Rückführrichtung R durch die pneumatische Hauptleitung 12 strömt die Druckluft 141 dabei zunächst durch die Drossel 8 und wird entspannt. Die relative Feuchtigkeit der durch die Drossel 8 entspannten Druckluft 141 ' wird dabei durch die Entspannung weiter reduziert.
Die entspannte Druckluft 141 ' mit reduzierter relativer Feuchte aus der Zweigleitung 14 durchströmt den Lufttrockner 5 anschließend in der Rückführrichtung R und bindet einen Anteil der vom Lufttrockner 5 adsorbierten Feuchtigkeit. Die durch die Regeneration des Lufttrockners 5 feuchte Druckluft 131 wird anschließend in Entlüftungsrichtung E über die Entlüftungsleitung 13 und den Entlüftungsanschluss 3 in die Umgebung abgegeben.
Die FIG. 3a bis FIG. 3c zeigen eine zweite Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100. Gleiche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede der ersten und der zweiten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100 eingegangen. Die zweite Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100 wird dadurch weitergebildet, dass das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 ein erstes pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil 24 ist und die Druckluftversorgungsanlage 100 ferner ein in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordnetes pneumatisches Hauptleitungs- Schaltventil 25 in Form eines 2/2-Wege-Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12) aufweist. Das pneumatische Hauptleitungs-Schaltventil 25 ist bevorzugt ebenfalls als elektrisch steuerbares 2/2-Wegeventil ausgebildet und dazu eingerichtet, die pneumatische Hauptleitung 12 im Grundbetriebsmodus N selektiv in Befüllrichtung B (vgl. FIG. 3a) pneumatisch durchströmbar zu öffnen.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das erste pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil 24, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 sowie die Entlüftungsventilanordnung 23 zugeordnet.
In FIG. 3a ist die Druckluftversorgungsanlage 100 im Grundbetriebsmodus N gezeigt, in welchem das erste pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 eine Sperrstellung einnimmt und die Zweigleitung 14 sperrt. Ferner nimmt auch das Entlüftungsventil 23.1 eine Sperrstellung ein, um die Entlüftungsleitung 13 zu sperren. Somit kann die teilentfeuchtete Druckluft 120 ausschließlich in Befüllrichtung B durch die pneumatische Hauptleitung 12 geführt und als trockene Druckluft 120' gedrosselt am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitgestellt werden.
In FIG. 3b ist die Druckluftversorgungsanlage 100 im ersten Betriebsmodus B1 gezeigt, in welchem das erste pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 die Zweigleitung 14 in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2 pneumatisch durchströmbar öffnet, so dass Druckluft 141 durch die Zweigleitung 14 strömen kann.
Das Hauptleitungs-Schaltventil 25 ist in einem unbestromten Zustand gezeigt, in welchem es die pneumatische Hauptleitung 12 sperrt, so dass keine Druckluft in Befüllrichtung B (vgl. FIG. 3a) durch die pneumatische Hauptleitung 12 geführt wird. Ferner ist in dem gezeigten ersten Betriebsmodus B1 gemäß FIG. 3b das Entlüftungsventil 23.1 in einem bestromten Zustand gezeigt, in welchem es die Entlüftungsleitung 13 pneumatisch durchströmbar freigibt. Die Druckluft 141 aus der Zweigleitung 14 kann somit in die pneumatische Hauptleitung 12 als Druckluft 141 zum Regenerieren des Lufttrockners 5 in der Rückführrichtung R geführt werden. Die Druckluft 141 wird bevorzugt mittels der Drossel 8 entspannt. Die entspannte Druckluft 141 ' durchströmt den Lufttrockner 5 anschließend in der Rückführrichtung R und bindet einen Anteil der vom Lufttrockner 5 adsorbierten Feuchtigkeit. Die durch die Regeneration des Lufttrockners 5 feuchte Druckluft 131 wird anschließend in Entlüftungsrichtung E über die Entlüftungsleitung 13 und den Entlüftungsanschluss 3 abgegeben.
In FIG. 3c ist die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem Ruhemodus I gezeigt. Im Ruhemodus I sperrt das erste pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 die Zweigleitung 14, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 die pneumatische Hauptleitung 12 und das Entlüftungsventil 23.1 die Entlüftungsleitung 13. Die pneumatischen Zweigleitungs- Schaltventile 23.1 , 24, 25 sind bevorzugt als stromlos geschlossene 2/2-Wegeventile ausgebildet, so dass diese im stromlosen Zustand, wie in FIG. 3a gezeigt, die jeweiligen pneumatischen Leitungen 12, 13, 14 sperren und die Druckluftversorgungsanlage 100 sich im stromlosen Zustand im Ruhemodus I befindet.
Die FIG. 4a und 4b zeigen eine dritte Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen, wie in den vorangegangenen Ausführungsformen der Druckluftversorgungsanlage 100. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehende Beschreibung der Druckluftversorgungsanlage gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform verwiesen und im Folgenden lediglich auf Unterschiede eingegangen.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform lediglich durch die Ausbildung des Hauptleitungs-Schaltventils 25. Das pneumatische Hauptleitungs-Schaltventil 25 gemäß der zweiten Ausführungsform war als stromlos geschlossenes pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil ausgebildet. Im unbestromten Zustand dieses Ventils wurde somit die pneumatische Hauptleitung 12 gesperrt. Das Hauptleitungs-Schaltventil 25 gemäß der dritten Ausführungsform ist hingegen ein stromlos offenes Schaltventil. Somit wird eine permanente Druckluftversorgung am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitgestellt, die lediglich bedarfsweise zur Regeneration des Lufttrockners 5 im ersten Betriebsmodus B1 (vgl. FIG. 4b) unterbrochen wird.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das erste pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil 24, das Hauptleitungs-Schaltventil 25 sowie das Entlüftungsventil 23.1 zugeordnet.
In dem in FIG. 4a gezeigten Grundbetriebsmodus N der Druckluftversorgungsanlage 100 ist das Hauptleitungs-Schaltventil 25 im unbestromten Zustand gezeigt und die pneumatische Hauptleitung 12 in Befüllrichtung B pneumatisch durchströmbar. Das erste pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 und das Entlüftungsventil 23.1 sind hingegen auch weiterhin als stromlos geschlossene Zweigleitungs-Schaltventile ausgebildet, so dass diese im gezeigten Grundbetriebsmodus N in ihrem unbestromten Zustand die Zweigleitung 14 bzw. die Entlüftungsleitung 13 sperren.
FIG. 5a und FIG. 5b zeigen die Druckluftversorgungsanlage 100 gemäß einer vierten Ausführungsform. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung der ersten bis dritten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage verwiesen und lediglich auf Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen eingegangen.
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten in den FIG. 2a und 2b gezeigten Ausführungsform dadurch, dass der Lufttrockner 5.1 ein erster Lufttrockner ist und die Drossel 8.1 eine erste Drossel ist, welche in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordnet sind und die Druckluftversorgungsanlage 100 ferner einen zweiten Lufttrockner 5.2 aufweist und ferner zwischen dem zweiten Lufttrockner 5.2 und dem Druckluftversorgungsanschluss 2 eine zweite Drossel 8.2 angeordnet ist.
Weiterhin ist die Entlüftungsleitung 13.1 eine erste Entlüftungsleitung und das Entlüftungsventil 23.1 ein erstes in der ersten Entlüftungsleitung 13.1 angeordnetes Entlüftungsventil. Die erste Entlüftungsleitung 13.1 geht dabei zwischen Wasserabscheider 6 und dem ersten Lufttrockner 5.1 von der pneumatischen Hauptleitung 12 ab. Ferner umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 eine zweite Entlüftungsleitung 13.2, in der ein zweites Entlüftungsventil 23.3 angeordnet ist. Die zweite Entlüftungsleitung 13.2 geht zwischen dem Zweigleitungs-Schaltventil 24 und dem zweiten Lufttrockner 5.2 von der Zweigleitung 14 ab. Dem ersten und zweiten Entlüftungsventil 23.1 , 23.3 ist das Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 in Richtung des Entlüftungsanschlusses 3 stromabwärts nachgeschaltet.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das erste pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil 24 sowie das erste Entlüftungsventil 23.1 und das zweite Entlüftungsventil 23.3 zugeordnet.
In FIG. 5a ist die Druckluftversorgungsanlage 100 im Grundbetriebsmodus N gezeigt, in welchem die vom Wasserabscheider 6 teilentfeuchtete Druckluft 120 über die pneumatische Hauptleitung 12 zum ersten Lufttrockner 5.1 geführt, von diesem getrocknet und anschließend von der ersten Drossel 8.1 gedrosselt wird, um als getrocknete Druckluft 120' in Befüllrichtung B weitergeführt zu werden. Die Zweigleitung 14 wird im gezeigten Grundbetriebsmodus N durch das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 gesperrt. Ferner wird auch die erste Entlüftungsleitung 13.1 durch das erste Entlüftungsventil 23.1 gesperrt und die zweite Entlüftungsleitung 13.2 durch das zweite Entlüftungsventil 23.3 in Form eines 2/2-Wege-Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12).
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist in der gezeigten vierten Ausführungsform ferner eine dem Druckluftversorgungsanschluss 2 zugeordnete Pneumatik-Anordnung 20 auf. Die Pneumatik-Anordnung 20 ist bevorzugt dazu ausgebildet, mit dem ersten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil 24 zu kooperieren.
In dem in FIG. 5a gezeigten Grundbetriebsmodus N ist die Pneumatik-Anordnung 20 bevorzugt dazu ausgebildet, die Zuführung der getrockneten Druckluft 120' in Befüllrichtung B hin zum Druckluftversorgungsanschluss 2 zu erlauben.
FIG. 5b zeigt die Druckluftversorgungsanlage 100 im ersten Betriebsmodus B1. Im ersten Betriebsmodus B1 ist das erste pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 dazu ausgebildet, die Zweigleitung 14 in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2 pneumatisch durchströmbar zu öffnen, so dass Druckluft 110 durch den Wasserab- scheider 6 vorgetrocknet wird, als vorgetrocknete Druckluft 141 über die Zweigleitung 14 und den zweiten Lufttrockner 5.2 sowie die zweite Drossel 8.2 strömt und als getrocknete Druckluft 141' in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2, bevorzugt über die Pneumatik-Anordnung 20, geführt werden kann. Die Pneumatik-Anordnung 20 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, im gezeigten ersten Betriebsmodus B1 ein Rückführen von Druckluft 141 ' aus der Zweigleitung 14 in die pneumatische Hauptleitung 12 in Rückführrichtung R zu erlauben. Die zurückgeführte Druckluft 141 ' strömt zunächst durch die erste Drossel 8.1 und wird in dieser entspannt. Die Druckluft 141' wird anschließend in Rückführrichtung R durch den ersten Lufttrockner 5.1 geführt, wodurch der erste Lufttrockner 5.1 regeneriert wird. Die aus dem ersten Lufttrockner 5.1 wieder austretende feuchte Druckluft 131 wird anschließend über die erste Entlüftungsleitung 13.1 und das geöffnete erste Entlüftungsventil 23.1 in Richtung des Entlüftungsanschlusses 3 geführt. Durch den Druck in der ersten Entlüftungsleitung 13.1 öffnet das Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 in bekannter Weise und gibt die erste Entlüftungsleitung 13.1 frei.
Bevorzugt ist die Pneumatik-Anordnung 20 auch dazu eingerichtet, ein Rückführen von getrockneter Druckluft 120' aus der pneumatischen Hauptleitung 12 in die Zweigleitung 14 zu erlauben, um den zweiten Lufttrockner 5.2 zu regenerieren. Die zum Regenerieren des zweiten Lufttrockners 5.2 genutzte Druckluft kann dabei bevorzugt über die zweite Entlüftungsleitung 13.2 und das zweite Entlüftungsventil 23.2 hin zu dem Entlüftungsanschluss 3 geleitet werden.
Die FIG. 6a bis 6d zeigen eine fünfte Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung der ersten bis dritten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage verwiesen und lediglich auf Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen eingegangen.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend in den FIG. 5a und 5b gezeigten vierten Ausführungsform dadurch, dass die Zweigleitung 14.1 eine erste Zweigleitung mit einem ersten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil 24.1 ist. Die Druckluftversorgungsanlage 100 umfasst ferner eine zweite Zweigleitung 14.2 mit einem zweiten pneumatischen Zweiglei- tungs-Schaltventil 24.2 in Form eines 2/2-Wege-Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12). Der zweite Lufttrockner 5.2 und die zweite Drossel 8.2 sind in der zweiten Zweigleitung
14.2 angeordnet. Die zweite Zweigleitung 14.2 geht ebenfalls zwischen Wasserabscheider 6 und dem ersten Lufttrockner 5.1 von der pneumatischen Hauptleitung 12 ab.
Von der zweiten Zweigleitung 14.2 geht eine zweite Entlüftungsleitung 13.2 zwischen dem zweiten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 und dem zweiten Lufttrockner 5.2 ab. In der zweiten Entlüftungsleitung 13.2 ist ein zweites Entlüftungsventil
23.3 angeordnet. In Richtung des Entlüftungsanschlusses 3 stromabwärts des ersten Entlüftungsventils 23.1 und des zweiten Entlüftungsventils 23.3 ist in bekannter Weise ein Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 angeordnet.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das erste pneumatische Zweigleitungs- Schaltventil 24.1 , das zweite pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24.2 sowie das erste Entlüftungsventil 23.1 und das zweite Entlüftungsventil 23.3 zugeordnet.
In FIG. 6a ist die Druckluftversorgungsanlage 100 dabei im Grundbetriebsmodus N gezeigt, in welchem teilentfeuchtete Druckluft 120 vom Wasserabscheider 6 über die pneumatische Hauptleitung 12 dem ersten Lufttrockner 5.1 zugeführt, in diesem getrocknet und anschließend mittels der ersten Drossel 8.1 gedrosselt wird. Die getrocknete Druckluft 120' wird in Befüllrichtung B zu der Pneumatik-Anordnung 20 geführt. Die Pneumatik-Anordnung 20 dazu eingerichtet ist, im Grundbetriebsmodus N die getrocknete Druckluft 120' hin zu dem Druckluftversorgungsanschluss 2 zu führen.
FIG. 6b zeigt die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem ersten Betriebsmodus B1. Im ersten Betriebsmodus B1 ist die Pneumatik-Anordnung 20 dazu ausgebildet, die Druckluft 141 aus der ersten Zweigleitung 14.1 und die getrocknete Druckluft 142' aus der zweiten Zweigleitung 14.2 entgegen der Befüllrichtung B als einen gemeinsamen Druckluftstrom 140 in Rückführrichtung R in die pneumatische Hauptleitung 12 zu leiten. In der pneumatischen Hauptleitung wird die zurückgeführte Druckluft 140 zunächst mittels der ersten Drossel 8.1 entspannt und weist als entspannte Druckluft 140' eine reduzierte relative Feuchtigkeit auf. Die entspannte Druckluft 140 ' des gemeinsamen Druckluftstroms wird anschließend dem ersten Lufttrockner 5.1 zur Regeneration zuge- führt wird. Die aus dem ersten Lufttrockner 5.1 wieder austretende feuchte Druckluft 131 wird anschließend über die erste Entlüftungsleitung 13.1 und das erste Entlüftungsventil 23.1 sowie das Entlüftungs-Rückschlagventil 23.2 in Entlüftungsrichtung E zur Führung von Druckluft zum Entlüftungsanschluss 3 geführt und von diesem abgegeben.
In FIG. 6c wird ein zweiter Betriebsmodus B2 gezeigt. Der zweite Betriebsmodus B2 der Druckluftversorgungsanlage 100 unterscheidet sich vom ersten Betriebsmodus B1 (vgl. FIG. 6b) dadurch, dass die Pneumatik-Anordnung 20 im zweiten Betriebsmodus B2 ausgebildet ist, einen ersten Anteil 140.1 des gemeinsamen Druckluftstroms 140 in die pneumatische Hauptleitung 12 in Rückführrichtung R zurückzuführen und einen zweiten Anteil 140.2 am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitzustellen. Somit ermöglicht die Pneumatik-Anordnung 20 im zweiten Betriebsmodus zeitgleich eine Regeneration des ersten Lufttrockners 5.1 und eine Versorgung eines Druckluftabnehmers, wie beispielsweise einer Sensorreinigungseinrichtung (vgl. FIG. 9, 10 und 11 ), mit Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss 2. Ferner ist die Pneumatik-Anordnung 20 dazu ausgebildet, ein Rückführen von Druckluft gegen die Befüllrichtung B durch die zweite Zweigleitung 14.2 zu erlauben.
FIG. 6d zeigt die Druckluftversorgungsanlage 100 in einem dritten Betriebsmodus B3. Im dritten Betriebsmodus B3 ist die Pneumatik-Anordnung 20 dazu ausgebildet, Druckluft 120' aus der pneumatischen Hauptleitung 12 sowie Druckluft 141 aus der ersten Zweigleitung 14.1 als einen gemeinsamen Druckluftstrom 150 in die zweite Zweigleitung 14.2 in einer Rückführrichtung R zurückzuführen. Die in der zweiten Zweigleitung 14.2 zurückgeführte Druckluft 150 wird durch die zweite Drossel 8.2 entspannt und durchströmt den zweiten Lufttrockner 5.2 als entspannte Druckluft 150' in der Rückführrichtung R. Wie bereits in Bezug auf die vierte Ausführungsform beschreiben (vgl. FIG. 5a und FIG. 5b), kann die für die Regeneration des zweiten Lufttrockners genutzte feuchte Druckluft 132 über die zweite Entlüftungsleitung 13.2 zu dem Entlüftungsanschluss 3 geleitet werden.
FIG. 7 zeigt eine sechste Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung der ersten bis dritten Ausfüh- rungsform der Druckluftversorgungsanlage verwiesen und lediglich auf Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen eingegangen.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend in FIG. 2b gezeigten Ausführungsform dadurch, dass das Zweigleitungs-Schaltventil 24 an einer Abzweigstellte A angeordnet ist. An der Abzweigstelle A zweigt die Zweigleitung 14 von der pneumatischen Hauptleitung 12 ab. Das Zweigleitungs-Schaltventil 24 ist ferner als 3/2-Wegeventil 34 ausgebildet. In dem in FIG. 7 gezeigten ersten Betriebsmodus B1 ist das 3/2-Wegeventil 34 dazu ausgebildet, die Zweigleitung 14 mit dem Druckluftanschluss 1 zu verbinden, sodass die am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte Druckluft 110 durch die Zweigleitung geführt und zur Regeneration des Lufttrockners 5 gegen die Befüllrichtung B durch die pneumatische Hauptleitung 12 geführt werden kann. Im Grundbetriebsmodus (nicht gezeigt) ist das 3/2-Wegeventil 34 dazu ausgebildet, die pneumatische Hauptleitung 12 mit dem Druckluftanschluss 1 zu verbinden, sodass die am Druckluftanschluss 1 bereitgestellte Druckluft 110 durch die pneumatische Hauptleitung 12 über den Lufttrockner 5 zum Druckluftversorgungsanschluss 2 geführt und dort als getrocknete Druckluft bereitgestellt werden kann.
FIG. 8 zeigt eine siebte Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 100. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend identische Bezugszeichen und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung der ersten bis dritten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage verwiesen und lediglich auf Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen eingegangen.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 gemäß der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend in FIG. 2b gezeigten Ausführungsform dadurch, dass in der pneumatischen Hauptleitung 12 eine Hauptleitungs-Drossel 7 angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, den Strömungswiderstand der pneumatischen Hauptleitung 12 auf einen gegenüber dem Strömungswiderstand der Zweigleitung 14 höheren Wert heraufzusetzen. Somit strömt die Druckluft 110 vom Druckluftanschluss 1 im ersten Betriebsmodus bevorzugt durch die Zweigleitung 14 aufgrund des geringeren Strömungswiderstandes und folglich gelangt überwiegend Druckluft 141 durch die Zweigleitung 14 und wird gegen die Befüllrichtung B durch die pneumatischen Hauptleitung 12 zur Regeneration des Lufttrockners 5 geführt.
Bevorzugt ist der Hauptleitungs-Drossel 7 ein Hauptleitungs-Rückschlagventil 7A in Befüllrichtung B vorgeschaltet. Das in Befüllrichtung B stromaufwärts der Hauptleitungs- Drossel 7 angeordnete Hauptleitungs-Rückschlagventil 7A ist bevorzugt dazu eingerichtet, bei einem Öffnungsdruck in Befüllrichtung B stromaufwärts der Hauptleitungs- Drossel 7, der höher ist als eine Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts der Hauptleitungs-Drossel 7, zu öffnen. Es soll dabei verstanden werden, dass Hauptleitungs-Rückschlagventil 7A auch ohne die Hauptleitungs-Drossel 7 verwendet werden kann und in diesem Fall stromabwärts der abzweigenden Zweigleitung 14 in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordnet ist.
FIG. 9 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 Kompressor 202 mit einem Elektromotor 203.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 ist hier in einer sechsten Ausführungsform gezeigt. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben erneut identische Bezugszeichen, wie in den vorangegangenen Ausführungsformen, und zur Vermeidung von Wiederholungen wird lediglich auf Unterschiede insbesondere zur ersten Ausführungsform (vgl. FIG. 2a und 2b) eingegangen.
Der Wasserabscheider 6 umfasst vorliegend neben dem Kondensationstrockner 16 und dem Ablassventil 26 ferner ein Lüftungsgerät 36. Das Lüftungsgerät 36 ist zwischen dem Druckluftanschluss 1 und dem Kondensationstrockner 16 angeordnet und erhöht den Grad der Abkühlung der verdichteten Luft im Kondensationstrockner 16. Der Wasserabscheider 6 mit dem Kondensationstrockner 16, dem Ablassorgan 26, insbesonde- re Ablassventil 26, sowie dem Lüftungsgerät 36 ist bevorzugt in einem in Fahrtrichtung F vorderen Teil 1400 des Fahrzeugs 1000 angeordnet. Somit kann zusätzlich der im Betrieb auftretende Fahrtwind zur Kühlung der vom Kompressor 202 komprimierten Druckluft genutzt werden.
Weiterhin umfasst die Druckluftversorgungsanlage 100 gemäß der gezeigten sechsten Ausführungsform einen Drucksensor 9, welcher in der pneumatischen Hauptleitung 12 zwischen dem Wasserabscheider 6 und dem Lufttrockner 5 angeordnet ist. Der Drucksensor 9 ist dazu eingerichtet, einen Druck P in der pneumatischen Hauptleitung 12, also den am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Eingangsdruck der feuchten Druckluft 110 bzw. der durch den Wasserabscheider teilentfeuchteten Druckluft 120 zu erfassen. Der Drucksensor 9 ist dabei signalleitend über eine erste Signalleitung S1 mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden, welches somit zum Überwachen des Drucks P ausgebildet ist.
Die Steuereinrichtung 1300 ist ferner über eine zweite Signalleitung S2 steuerungstechnisch mit dem Zweigleitungs-Schaltventil 24 sowie über eine dritte Signalleitung S3 steuerungstechnisch mit dem Entlüftungsventil 23.1 verbunden.
Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu eingerichtet, das Zweigleitungs-Schaltventil 24 zum selektiven Freigeben der Zweigleitung 14 bzw. das Entlüftungsventil 23.1 zum selektiven Freigeben der Entlüftungsleitung 13 anzusteuern. Ferner ist die Steuereinrichtung 1300 über eine vierte Signalleitung S4 mit der Pneumatik-Anordnung 20, wie in Bezug auf die vierte und fünfte Ausführungsform beschrieben, verbunden. Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu eingerichtet, durch Ansteuern der Pneumatik-Anordnung 20 den ersten Anteil der Druckluft 140.1 (1 vgl. FIG. 6c) und den zweiten Anteil der Druckluft 140.2 (vgl. FIG. 6c) zu steuern.
Die Steuereinrichtung 1300 ist dazu eingerichtet, abhängig von dem erfassten Sensorsignal des Drucksensors 9 den Druckluftgeber 200 anzusteuern. Ferner kann die Steuereinrichtung 1300 das Hauptleitungs-Schaltventil 25 und das Entlüftungsventil 23.1 ansteuern, um Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung - zumindest in Befüllrich- tung B stromaufwärts der Drossel 8 - abzulassen. Die Signalleitungen S1 , S2, S3, S4 können dabei sowohl kabelgebunden als auch kabellos ausgebildet sein.
Die Druckluftversorgungsanlage 100 weist das in FIG. 1 gezeigte Drucksteuermodul 101 auf. Dem Drucksteuermodul 101 ist das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil 24 sowie das Entlüftungsventil 23.1 und der Drucksensor 9 zugeordnet.
FIG. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform des Fahrzeugs 1000. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung des Fahrzeugs 1000 gemäß der ersten Ausführungsform in FIG. 9 verwiesen und lediglich auf Unterschiede eingegangen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile habenvorliegend identische Bezugszeichen.
Die gezeigte zweite Ausführungsform des Fahrzeugs 1000 gemäß FIG. 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass neben dem Druckluftgeber 200, welcher einen ersten Verdichter 201 .1 mit einem ersten Elektromotor 203.1 umfasst, ferner eine zusätzliche Druckluftquelle 50 vorgesehen ist Die Druckluftquelle 50 umfasst einen zweiter Verdichter 201.2 mit einem zweiten Elektromotor 203.2 umfasst.
Die Steuereinrichtung 1300 ist bevorzugt dazu ausgebildet, selektiv neben dem Betrieb des Druckluftgebers 200 auch die Druckluftquelle 50 mit der pneumatischen Hauptleitung zu verbinden. Sowohl der Druckluftgeber 200 als auch die Druckluftquelle 50 sind mit dem Druckluftanschluss 1 zur Versorgung der Druckluftversorgungsanlage 100 mit Druckluft 110 verbunden.
FIG. 11 zeigt eine dritte Ausführungsform des Fahrzeugs 1000. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung des Fahrzeugs 1000 gemäß der ersten Ausführungsform in FIG. 9 verwiesen und lediglich auf Unterschiede eingegangen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile habenvorliegend identische Bezugszeichen.
Die gezeigte dritte Ausführungsform des Fahrzeugs 1000 gemäß FIG. 11 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 durch die Zweigleitung 14 geführte Druckluft 141 am Beginn der Zweigleitung 14, wodurch die entspannte Druckluft 141 ' eine reduzierte relative Feuchte aufweist. Somit wird die Zweigleitung 14 und das in dieser angeordnete Zweigleitungs-Schaltventil 24 vor frostbedingten Fehlfunktionen 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, wie in Bezug auf FIG. 3a bis FIG. 3c beschreiben.
Die Entlüftungsventilanordnung 23 weist ein Steuerventil 23.5 in Form eines 2/2-Wege- Magnet-Wegeventils 31 (vgl. FIG. 12) 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 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 Hauptleitung 12 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 Befüllrichtung 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 das Leitungsvolumen 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 Entlüftungsventil 23.1 , das Kompressor-Entlüftungsventil 23.4 sowie das Zweigleitungs-Schaltventil 24 und das Hauptleitungs-Schaltventil 25 sind vorliegend als Magnet- Wegeventile 31 (vgl. FIG. 12), insbesondere stromlos geschlossene Magnet- Wegeventile, ausgebildet.
Bevorzugt umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 in den Ausführungsbeispielen gemäß FIG. 9, 8 und 9 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 Magnet-Wegeventile 31 (vgl. FIG. 12), insbesondere stromlos geschlossene Magnet-Wegeventile, ausgebildet.
Ein solches Magnet-Wegeventil 31 ist exemplarisch in FIG. 12 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 Kem 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 Kem 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 S11, bereitgestellt wird. Der zum Öffnen des Düsenventils 302 notwendige Öffnungs- Steuerstrom S11 bezeichnet den Strom, der notwendig ist, um die Distanz des Ankers 308.1 zum Keren 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 S12 ist, derart, dass das Düsenventil 302 durch das erzeugte Magnetfeld im geschlossenen Zustand erwärmt wird.
Die in FIG. 9 bis FIG. 11 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. 12) bereitzustellen. Die Steuereinrichtung 1300 ist zudem dazu ausgebildet, zum Aufrechterhalten der Öffnung einen Steuerstrom Si in Höhe des Halte-Steuerstroms S12 (vgl. FIG. 12) bereitzustellen. Ferner ist die Steuereinrichtung 1300 auch dazu ausgebildet, eines, mehrere oder sämtliche dieser Ventile mit einem Heiz-Steuerstrom S13 zu beaufschlagen. Der Heiz- Steuerstrom S13 beträgt bevorzugt 70% bis 80% des Halte-Steuerstroms S12. Ferner ist der Halte-Steuerstrom S12 kleiner als der Öffnung-Steuerstroms S11.
FIG. 13a bis FIG. 13d zeigen einen Ausschnitt des Druckluftversorgungssystems 1200 gemäß FIG. 9, FIG. 10 oder FIG. 11 , 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. 9, FIG. 10 und FIG. 11 Bezug genommen.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 13a umfasst ein Drosselventil 21 , das dazu ausgebildet, zum Druckluftversorgungsanschluss 2 in Befüllrichtung B geführte Druckluft zu drosseln. Das Drosselventil 21 weist einen veränderbaren Durchflussquerschnitt Q auf und ist steuerungstechnisch, also signalleitend mit der Steuereinrichtung 1300 verbunden. Das Drosselventil 21 ist dazu ausgebildet, durch eine Veränderung des Durchflussquerschnitts Q, den Druck in der pneumatischen Hauptleitung 12 stromabwärts des Drosselventils 21 auf einen bereitzustellenden Versorgungsdruck von insbesondere 5 bar zu drosseln. Stromaufwärts des Drosselventils 21 stellt sich ein Druck entsprechend der Volumenstromverhältnisse ein. 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. 13b umfasst analog zu der in FIG. 13a gezeigten Ausführungsform ein steuerbares Drosselventil 21. Weiterhin umfasst das Druckluftversorgungssystem 1200 eine zusätzliche Druckluftquelle 50 neben dem Druckluftgeber 200, der in FIG. 9 als ein Kompressor 202 ausgebildet ist. 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 stromaufwärts der Drossel 21 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. 9, 8 oder 9) 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 vorzugsweise das Reservoir-Schaltventil 52 die Menge der Druckluft regelt.
Die Pneumatik-Anordnung 20 gemäß FIG. 13c 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. 13d ist für die Verwendung mit Druckluftversorgungsanlagen, wie sie die FIG. 5a- 5b bzw. 6a-6d zeigen 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. 13c 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. 13c beschrieben wurden, ist dem zweiten Lufttrockner 5.2 zugeordnet und zwischen dem zweiten Lufttrockner 5.2 und dem Druckluftanschluss 2 angeordnet. FIG. 14 zeigt ein Verfahren 2000 zum Betreiben Druckluftversorgungssystems 1200 (vgl. FIG. 9, 8 und 9), wobei das Verfahren 2000 in einem ersten Schritt das Bereitstellen 2100 von Druckluft 110 an einem Druckluftanschluss 1 umfasst. Der Druckluftanschluss 1 ist über eine pneumatische Hauptleitung 12 mit einem Druckluftversorgungsanschluss 2 verbunden. In einem zweiten Schritt 2200 umfasst das Verfahren das Abscheiden von Wasser aus der am Druckluftanschluss 1 bereitgestellten Druckluft 110 (vgl. FIG. 2a bis FIG. 13) zum Bereitstellen entfeuchteter Druckluft 120. In einem Grundbetriebsmodus N umfasst das Verfahren 2000 in einem dritten Schritt 2300 bevorzugt das Sperren einer Zweigleitung 14, 14.1 (vgl. FIG. 2a bis FIG. 11 ) und ferner in einem vierten Schritt 2400 das Trocknen der in einer Befüllrichtung B zum Druckluftversorgungsanschluss 2 geführten entfeuchteten Druckluft 120 mit einem in der pneumatischen Hauptleitung 12 angeordneten Lufttrockner 5. Weiterhin umfasst das Verfahren 2000 im Grundbetriebsmodus N das Bereitstellen der getrockneten Druckluft 120' am Druckluftversorgungsanschluss 2 in Schritt 2500.
Ferner umfasst das Verfahren in einem ersten Betriebsmodus auf den zweiten Schritt 2200 folgend in einem sechsten Schritt 2600 das Öffnen einer Zweigleitung 14 pneumatisch durchströmbar in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses 2 durch ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil 24 und ferner in einem siebten Schritt 2700 die Rückführung von entfeuchteter Druckluft aus der Zweigleitung 14 durch die pneumatische Hauptleitung 12 entgegen der Befüllrichtung B. Der siebte Schritt 2700 umfasst bevorzugt ferner als Teilschritt 2710 das Entspannen von entgegen der Befüllrichtung B rückgeführter Druckluft in der pneumatischen Hauptleitung 12.
Im zweiten Betriebsmodus B2 umfasst das Verfahren 2000 ferner auf den sechsten Schritt 2600 folgend in einem achten Schritt 2800 das Verteilen von Druckluft 140 aus der Zweigleitung 14, 14.1 , 14.2 derart, dass ein erster Anteil 140.1 der Druckluft in die pneumatische Hauptleitung 12 entgegen der Befüllrichtung B zurückgeführt wird und ferner ein zweiter Anteil 140.2 der Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss 2 bereitgestellt wird. Dies umfasst bevorzugt das Empfangen von Steuersignalen und Steuern des ersten Anteils und des zweiten Anteils abhängig von den empfangenen Steuersignalen durch eine Pneumatik-Anordnung. Im dritten Betriebsmodus B3 umfasst das Verfahren 2000 gegenüber dem Betrieb im Grundbetriebsmodus N auf den zweiten Schritt 2200 folgend ein Rückführen von Druckluft in die Zweigleitung 14, 14.2 in einer Rückführrichtung R in Schritt 2900 und ein Entspannen von rückgeführter Druckluft in der Zweigleitung durch eine zweite Drossel 8.2 in Schritt 2910.
Im Kontext der Erfindung soll verstanden werden, dass der erste Betriebsmodus B1 einen ersten Regenerationsmodus zur Regeneration des (ersten) Lufttrockners betrifft. Der zweite Betriebsmodus B2 betrifft einen Verteilmodus, in welchem ein Teil der Druckluft zur Regeneration des ersten Lufttrockners genutzt wird und der übrige Teil der durch den Wasserabscheider 6 bzw. einen zweiten Lufttrockner 5.2 teilentfeuchtete Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss 2 gefördert wird. Der dritte Betriebsmodus B3 betrifft einen zweiten Regenerationsmodus zur Regeneration des zweiten Lufttrockners. Der Ruhemodus I betrifft einen Betriebsmodus, in welchem der Lufttrockner 5, 5.1 , 5.2 pneumatisch entkoppelt ist. Im Grundbetriebsmodus N wird durch den (ersten) Lufttrockner 5, 5.1 getrocknete Druckluft zum Druckluftversorgungsanschluss 2 gefördert.
Bezuqszeichen (Teil der Beschreibung)
1 Druckluftanschluss
2 Druckluftversorgungsanschluss
3 Entlüftungsanschluss
5 Lufttrockner
5.1 erster Lufttrockner
5.2 zweiter Lufttrockner
6 Wasserabscheider
7 Hauptleitungs-Drossel
7A Hauptleitungs-Rückschlagventil
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 .5 Steuerventil .5A Steuerleitung .5B Bypass .5C Leitung
Zweigleitungs-Schaltventil .1 erstes Zweigleitungs-Schaltventil in Zweigleitung .2 zweites Zweigleitungs-Schaltventil in Zweigleitung pneumatisches Hauptleitungs-Schaltventil
Ablassorgan , 27.1 , 27.2 erstes Rückschlagventil , 28.1 , 28.2 zweites Rückschlagventil , 29.1 , 29.2 Rückführ-Drosselventil
Magnet-Wegeventil
3/2-Wegeventil
Lüftungsgerät
Druckluftquelle
Reservoir
Reservoir-Schaltventil
Reservoir-Drucksensor
Temperatursensor 0 Druckluftversorgungsanlage 1 Drucksteuermodul 0 Druckluft am Druckluftanschluss 0 teilentfeuchtete Druckluft in pneumatischer Hauptleitung 0‘ getrocknete Druckluft in pneumatischer Hauptleitung 1 feuchte Druckluft in (erster) Entlüftungsleitung 2 feuchte Druckluft in zweiter Entlüftungsleitung 0 rückgeführter Druckluftstrom aus erster und zweiter Zweigleitung0‘ entspannter Druckluftstrom aus erster und zweiter Zweigleitung0.1 erster Anteil Druckluft, rückgeführte Druckluft in pneumatischer.
Hauptleitung 0.2 zweiter Anteil Druckluft 1 Druckluft in/aus erster Zweigleitung 1 ‘ entspannte Druckluft in/aus erster Zweigleitung 142 Druckluft in zweiter Zweigleitung
142‘ getrocknete Druckluft in/aus zweiter Zweigleitung
150 zurückgeführter Druckluftstrom aus erster Zweigleitung und pneumatischer Hauptleitung
150‘ entspannter Druckluftstrom aus erster Zweigleitung und pneumatischer Hauptleitung
200 Druckluftgeber
201 Verdichter
201.1 erster Verdichter
201.2 zweiter Verdichter
202 Kompressor
203 Elektromotor
203.1 erster Elektromotor
203.2 zweiter 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
1000 Fahrzeug
1100 Personenkraftwagen
1200 Druckluftversorgungssystem
1300 Steuereinrichtung 1400 vorderer Bereich des Fahrzeugs
2000 Verfahren
2100 Bereitstellen von Druckluft
2200 Abscheiden von Wasser
2300 Sperren der Zweigleitung
2400 Trocknen von Druckluft in die pneumatische Hauptleitung
2500 Bereitstellen von trockener Druckluft am Druckluftversorgungsanschluss
2600 Öffnen einer Zweigleitung
2700 Rückführung von entfeuchteter Druckluft in die pneumatische Hauptleitung
2710 Entspannen von rückgeführter Druckluft in der pneumatischen
Hauptleitung
2800 Verteilen von Druckluft
2900 Rückführung von Druckluft in die Zweigleitung
2910 Entspannen von rückgeführter Druckluft in der Zweigleitung
S1 erste Signalleitung
S2 zweite Signalleitung
S3 dritte Signalleitung
S4 vierte Signalleitung
S Sensorsignale
F Fahrtrichtung
B Befüllrichtung
R Rückführrichtung
E Entlüftungsrichtung
B1 erster Betriebsmodus
B2 zweiter Betriebsmodus
B3 dritter Betriebsmodus
I Ruhemodus
N Grundbetriebsmodus
K Kondensat
P Druck in pneumatischer Hauptleitung
G Sättigungsgrad
FF Federkraft FM Magnetkraft
Si Steuerstrom
Sn Öffnungs-Steuerstrom
S12 Halte-Steuerstrom
S13 Heiz-Steuerstrom
Ps Steuerdruck
Q Durchflussquerschnitt
A Abzweigstelle
Sw Strömungswiderstand

Claims

Patentansprüche
1. Druckluftversorgungsanlage (100) für eine Sensorreinigungseinrichtung (301 ) eines Fahrzeugs (1000), insbesondere Personenkraftwagens (1100), mit einem Druckluftanschluss (1 ) zum Anschluss an einen Druckluftgeber (200), einem Druckluftversorgungsanschluss (2) zum Anschließen eines Druckluftabnehmers (300), insbesondere einer Sensorreinigungseinrichtung (301 ), einer pneumatischen Hauptleitung (12) zum Führen von Druckluft (110, 120, 120‘) vom Druckluftanschluss (1 ) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in einer Be- füllrichtung (B), und einem in der pneumatischen Hauptleitung (12) angeordneten Lufttrockner (5, 5.1) zum Trocknen der in Befüllrichtung (B) geführten Druckluft (120), einer dem Lufttrockner (5, 5.1 ) zugeordneten Drossel (8, 8.1 , 8.2), gekennzeichnet durch einen in der pneumatischen Hauptleitung (12) zwischen Druckluftanschluss (1 ) und Lufttrockner (5, 5.1) angeordneten Wasserabscheider (6) und eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) zwischen dem Wasserabscheider (6) und dem Lufttrockner (5, 5.1 ) abgehenden und zwischen Lufttrockner (5, 5.1 , 5.2) und Druckluftversorgungsanschluss (2) wieder anschließende Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2), die ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1 , 24.2) aufweist, das in einem ersten Betriebsmodus (B1 ) ausgebildet ist, die Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses (2) pneumatisch durchströmbar zu öffnen, und wobei die Druckluftversorgungsanlage (100) im ersten Betriebsmodus (B1 ) ausgebildet ist, ein Rückführen von Druckluft (141 ) aus der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) durch die Drossel (8, 8.1 , 8.2) entgegen der Befüllrichtung (B) zu erlauben.
2. Druckluftversorgungsanlage (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil (24) ausgebildet ist, in einem Grundbetriebsmodus (N) die Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) zu sperren.
3. Druckluftversorgungsanlage (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserabscheider (6) einen Kondensationstrockner (16) und ein Ablassorgan (26) zum Ablassen von Kondensat (K) aufweist.
4. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein der pneumatischen Hauptleitung (12) zugeordnetes und in Befüllrichtung (B) stromaufwärts des Wasserabscheiders (6), insbesondere des Ablassorgans (26), angeordnetes externes Lüftungsgerät (36).
5. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (5.1 ) ein erster Lufttrockner (5.1 ) ist und die Druckluftversorgungsanlage (100) ferner einen in der Zweigleitung (14, 14.2) angeordneten zweiten Lufttrockner (5.2) aufweist.
6. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (14.1 ) eine erste Zweigleitung (14.1 ) ist und der Lufttrockner (5.1 ) ein erster Lufttrockner (5.1 ) ist und die Druckluftversorgungsanlage (100) ferner eine von der pneumatischen Hauptleitung (12) zwischen dem Wasserabscheider (6) und dem ersten Lufttrockner (5.1 ) abgehenden und zwischen dem ersten Lufttrockner (5.1 ) und Druckluftversorgungsanschluss (2) wieder anschließende zweite Zweigleitung (14.2) und einen in der zweiten Zweigleitung (14.2) angeordneten zweiten Lufttrockner (5.2) aufweist.
7. Druckluftversorgungsanlage (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventil (24.1 ) ein erstes pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil (24.1 ) ist und die zweite Zweigleitung (14.2) ein zweites pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil (24.2) aufweist, das ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus (B1 ) die zweite Zweigleitung (14.2) in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses (2) pneumatisch durchströmbar zu öffnen.
8. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein in der pneumatischen Hauptleitung (12) in Befüllrichtung (B) stromaufwärts des Lufttrockners (5, 5.1 ) angeordnetes pneumatisches Hauptleitungs- Schaltventil (25), das ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus (B1 ) die pneumatische Hauptleitung (12) in Befüllrichtung (B) zu sperren, und/oder durch eine in der pneumatischen Hauptleitung (12) angeordnete Hauptleitungs-Drossel (7), die dazu eingerichtet ist, einen Strömungswiderstand (Sw) der pneumatischen Hauptleitung (12) gegenüber der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) zu erhöhen, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1 , 24.2) an einer Abzweigstellte (A), an welcher die Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) von der pneumatischen Hauptleitung (12) abzweigt, angeordnet und als 3/2-Wegeventil (34) ausgebildet ist.
9. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Druckluftversorgungsanschluss (2) zugeordnete Pneumatik-Anordnung (20), die ausgebildet ist, im ersten Betriebsmodus (B1 ) ein Rückführen von Druckluft (141 , 141‘, 142‘) aus der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2), insbesondere der ersten Zweigleitung (14.1 ) und/oder der zweiten Zweigleitung (14.2), in die pneumatische Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) zu erlauben.
10. Druckluftversorgungsanlage (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatik-Anordnung (20) in einem zweiten Betriebsmodus (B2) dazu ausgebildet ist, die Druckluft (141 , 140) aus der Zweigleitung (14), insbesondere der ersten Zweigleitung (14.1 ) und/oder der zweiten Zweigleitung (14.2), derart zu verteilen, dass ein erster Anteil der Druckluft (140.1 ) in die pneumatische Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) zurückgeführt wird und ferner ein zweiter Anteil der Druckluft (140.2) am Druckluftversorgungsanschluss (2) bereitgestellt wird, wobei die Pneumatik-Anordnung (20) bevorzugt zum Einstellen des ersten Anteils (140.1 ) und des zweiten Anteils (140.2) steuerungstechnisch mit einer elektronischen Steuereinrichtung (1300) verbindbar ist.
11 . Druckluftversorgungsanlage (100) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatik-Anordnung (20) in einem dritten Betriebsmodus (B3) dazu ausgebildet ist, ein Rückführen von Druckluft (141 ) aus der ersten Zweigleitung (14.1 ) und/oder von Druckluft (120‘) aus der pneumatischen Hauptleitung (12) in die zweite Zweigleitung (14.2) entgegen der Befüllrichtung (B) zu erlauben.
12. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (8, 8.1 , 8.2) in der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) stromaufwärts des Zweigleitungs-Schaltventils (24, 24.1 , 24.2) angeordnet ist.
13. Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatik-Anordnung (20) ein steuerbares Drosselventil (21) umfasst, das dazu ausgebildet, zum Druckluftversorgungsanschluss (2) in Befüllrichtung (B) geführte Druckluft (120‘, 141) zu drosseln, wobei das Drosselventil (21 ) eine Drosselstelle (21 A) mit veränderbarem Durchflussquerschnitt (Q) aufweist, wobei das Drosselventil (21) eine Steuerdruckleitung (21 B) zum Führen eines Steuerdrucks (Ps) auf und ist dazu ausgebildet, den Durchflussquerschnitt (Q) abhängig von dem Steuerdruck (Ps) zu regeln.
14. Druckluftversorgungssystem (1200) für eine Sensorreinigungseinrichtung (301) eines Fahrzeugs (1000), insbesondere Personenkraftwagens (1100), mit einem Druckluftgeber (200), insbesondere einem Verdichter (201 ), zum Bereitstellen von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1), einer über den Druckluftanschluss (1 ) mit dem Druckluftgeber (200) verbundenen Druckluftversorgungsanlage (100) zum Bereitstellen von Druckluft (120‘, 140, 140.2) für eine Sensorreinigungseinrichtung (301 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftversorgungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
15. Druckluftversorgungssystem (1200) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen zwischen Wasserabscheider (6) und Lufttrockner (5), insbesondere dem Hauptleitungs-Schaltventil (25), angeordneten Drucksensor (9), der zum Erfassen eines Drucks (P) in der pneumatischen Hauptleitung (12) ausgebildet ist.
16. Druckluftversorgungssystem (1200) nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine Druckluftquelle (50), wobei die Steuereinrichtung (1300) dazu ausgebildet ist, die Druckluftquelle (50) bedarfsweise mit der pneumatischen Hauptleitung (12) zu verbinden.
17. Fahrzeug (1000), insbesondere Personenkraftwagen (1100), mit einem Druckluftabnehmer (300), insbesondere einer an einem Druckluftversorgungsanschluss (2) angeschlossenen Sensorreinigungseinrichtung (301 ), ein Druckluftversorgungssystem (1200) zum Bereitstellen von Druckluft (120‘, 140, 140.2) am Druckluftversorgungsanschluss (2), und einer elektronischen Steuereinrichtung (1300) zum Steuern des Druckluftversorgungssystems (1200), dadurch gekennzeichnet, dass das Druckluftversorgungssystem (1200) nach einem der Ansprüche 15 oder 16 ausgebildet ist, und wobei die elektronische Steuereinrichtung (1300) mindestens mit dem pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil (24), insbesondere mit dem ersten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil (24.1 ) und dem zweiten pneumatischen Zweigleitungs-Schaltventil (24.2) und vorzugsweise der Pneumatik-Anordnung (20), steuerungstechnisch verbunden ist.
18. Fahrzeug (1000) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1300) dazu ausgebildet, die Druckluftquelle (50) abhängig von zumindest einem der folgenden mit der pneumatischen Hauptleitung (12) zu verbinden: von dem Versorgungsbedarf (Bv) des Druckluftabnehmers (300), von Sensorsignalen (S), insbesondere mindestens eines Temperatursensors (60), der zum Überwachen einer Temperatur des Druckluftgebers (200) und zum Bereitstellen der Sensorsignale (S) ausgebildet ist, abhängig vom Sättigungsgrad (G) des Lufttrockners (5, 5.1 , 5.2), wobei die Steuereinrichtung (1300) zum Überwachen des Sättigungsgrads (G) ausgebildet ist.
19. Verfahren (2000) zum Betreiben eines Druckluftversorgungssystems (1200), insbesondere eines Druckluftversorgungssystems (1200) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen (2100) von Druckluft (110) an einem Druckluftanschluss (1), welcher über eine pneumatische Hauptleitung (12) mit einem Druckluftversorgungsanschluss (2) verbunden ist, b) Abscheiden (2200) von Kondensat (K) aus der am Druckluftanschluss (1 ) bereitgestellten feuchten Druckluft (110) zum Bereitstellen entfeuchteter Druckluft (120), c) Trocknen (2400) der in einer Befüllrichtung (B) zum Druckluftversorgungsanschluss (2) geführten entfeuchteten Druckluft (120) mit einem in der pneumatischen Hauptleitung (12) angeordneten Lufttrockner (5, 5.1 , 5.2) in einen Grundbetriebsmodus (N), d) Bereitstellen (2500) von Druckluft (120‘) aus der pneumatischen Hauptleitung
(12) am Druckluftversorgungsanschluss (2) im Grundbetriebsmodus (N), e) Öffnen (2600) einer Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) pneumatisch durchströmbar in Richtung des Druckluftversorgungsanschlusses (2) durch ein pneumatisches Zweigleitungs-Schaltventil (24, 24.1 , 24.2) in einem ersten Betriebsmodus (B1 ) und vorzugsweise einem zweiten Betriebsmodus (B2), e) Rückführung (2700) von entfeuchteter Druckluft (141 , 140, 150) aus der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) durch die pneumatische Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) im ersten Betriebsmodus (B1 ).
20. Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend mindestens einen der folgenden Schritte: f) Sperren (2300) der Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) durch das pneumatische Zweigleitungs-Schaltventils (24) im Grundbetriebsmodus (N), g) Verteilen (2800) der durch die Zweigleitung (14, 14.1 , 14.2) strömende Druckluft (141 , 140) im zweiten Betriebsmodus (B2) derart, dass ein erster Anteil der Druckluft (140.1 ) in die pneumatische Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) zurückgeführt wird und ferner ein zweiter Anteil der Druckluft (140.2) am Druckluftversorgungsanschluss (2) bereitgestellt wird, h) Rückführung (2900) von Druckluft (141 ) aus der Zweigleitung (14, 14.1 ) und/oder der pneumatischen Hauptleitung (12) entgegen der Befüllrichtung (B) zu einem zweiten Lufttrockner (5.2) in einem dritten Betriebsmodus (B3), i) Entspannen (2710) von entgegen der Befüllrichtung (B) in Schritt e) rückgeführter Druckluft (141 , 140.1) in der pneumatischen Hauptleitung (12), j) Entspannen (2910) von entgegen der Befüllrichtung (B) in Schritt h) zum zweiten Lufttrockner (5.2) rückgeführter Druckluft (150).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024131134A1 (de) 2024-10-25 2026-04-30 Zf Cv Systems Europe Bv Lufttrocknereinrichtung, Gehäusedeckel für eine Lufttrocknereinheit, Druckluftversorgungsanlage und Fahrzeug sowie Betriebsverfahren
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DE102024131137A1 (de) 2024-10-25 2026-04-30 Zf Cv Systems Europe Bv Druckluftversorgungsanlage und Fahrzeug und Betriebsverfahren
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3304722A1 (de) * 1983-01-12 1984-07-12 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anlage zum trocknen von komprimierter luft
AU2015409684B2 (en) * 2015-09-25 2018-07-26 New York Air Brake, LLC Heater control for an air dryer
DE102017010772B4 (de) 2017-11-21 2025-01-02 Zf Cv Systems Europe Bv Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betrieb einer Druckluftversorgungsanlage
CN110816583B (zh) * 2019-11-15 2021-01-15 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道交通车辆用变频式供风装置

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