EP4758041A1 - Drucklufteinrichtung eines kraftfahrzeugs mit von der lufttrockner-baueinheit räumlich getrennter druckregel-baueinheit - Google Patents

Drucklufteinrichtung eines kraftfahrzeugs mit von der lufttrockner-baueinheit räumlich getrennter druckregel-baueinheit

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EP4758041A1
EP4758041A1 EP24746692.3A EP24746692A EP4758041A1 EP 4758041 A1 EP4758041 A1 EP 4758041A1 EP 24746692 A EP24746692 A EP 24746692A EP 4758041 A1 EP4758041 A1 EP 4758041A1
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EP
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pressure
compressed air
brake
control
control unit
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EP24746692.3A
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Karsten Schnittger
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drucklufteinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zugfahrzeugs einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination umfassend eine Druckluftversorgungseinrichtung (2), wobei die Druckluftversorgungseinrichtung (2) eine Kompressor-Anschluss (10) für einen Kompressor (9) und als voneinander getrennte Baueinheiten beinhaltet: eine Lufttrockner-Baueinheit (3) mit einer auswechselbaren Lufttrocknerpatrone (4) und einem Sockel (5) für die Lufttrocknerpatrone (4), eine Druckregel-Baueinheit (6) mit einer ersten Ventileinrichtung (7) und einer ersten Steuer- oder Regelelektronik (8), welche Routinen für eine Druckregelung umfasst, sowie mit wenigstens einem Vorratsluft-Ausgang (11), wobei die erste Steuer- oder Regelelektronik (8) die erste Ventileinrichtung (7) wenigstens im Sinne einer Druckregelfunktion steuert, um aus der von einer durch den Kompressor-Anschluss (10) zugeführten Druckluft an dem wenigstens einen Vorratsluft-Ausgang (11) eine druckgeregelte Vorratsdruckluft für wenigstens einen Druckluftvorrat (12) zu erzeugen, wobei eine Druckluftverbindung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit (3) und der Druckluftregel- und Verteilungs- Baueinheit (6) vorgesehen ist, die wenigstens eine pneumatische Leitung (13) umfasst oder durch eine solche gebildet wird.

Description

BESCHREIBUNG
Drucklufteinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit von der Lufttrockner-Baueinheit räumlich getrennter Druckregel-Baueinheit
Die Erfindung betrifft eine Drucklufteinrichtung eines Kraftfahrzeugs umfassend eine Druckluftversorgungseinrichtung, welche als Baueinheiten eine Lufttrockner-Baueinheit mit einer auswechselbaren Lufttrocknerpatrone und eine Druckregel-Baueinheit umfasst, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 . Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Druckluftverbraucher und einer solchen Drucklufteinrichtung, wobei die Druckluftversorgungseinrichtung den wenigstens einen Druckluftverbraucher mit Druckluft versorgt, gemäß Anspruch 17.
Druckluftversorgungseinrichtungen bewerkstelligen die Druckluftaufbereitung und Druckregelung und beinhalten eine austauschbare Lufttrockner-Kartusche sowie Druckregelventile, Kreisabsicherungsventile inklusive einer elektronischen Steuerung. Solche Druckluftversorgungseinrichtungen sind meist am Fahrzeugrahmen montiert mit einer guten Zugänglichkeit von außen, da die Lufttrocknerpatrone in regelmäßigen Abständen getauscht werden muss (etwa alle 1 bis 2 Jahre). Eine gattungsgemäße Drucklufteinrichtung mit einer Druckluftversorgungseinrichtung ist aus WO 2016/097075 A1 bekannt. Dort sind ein Ventilblockteil einer Druckregeleinrichtung mit einer Ventileinrichtung an einer Stehplatte gehalten, an welcher auch der Lufttrocknerteil mit der auswechselbaren Trocknerkartusche gehalten ist. Damit bilden der Ventilblock und der Lufttrocknerteil zusammen mit der Stehplatte eine Baueinheit.
In heutigen Fahrzeugen, besonders bei Sattelzugmaschinen ist der verfügbare Bauraum sehr begrenzt. Dieses Platzproblem wird sich in Zukunft noch verstärken, wenn zusätzliche Abgasreinigungsaggregate und/oder Brennstoffzellen und/oder Batterien in die Fahrzeuge integriert werden sollen. Daher ist es schwierig, vor allem im Hinblick auf eine geforderte gute Zugänglichkeit der auswechselbaren Trocknerkartusche einen geeigneten Einbauort für eine solche Druckluftversorgungseinrichtung anzugeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drucklufteinrichtung mit einer Druckluftversorgungs- oder Luftaufbereitungseinrichtung anzugeben, welche das oben beschriebene Bauraumproblem löst. Ebenso soll ein Fahrzeug mit einer solchen Drucklufteinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt in einem ersten Aspekt eine insbesondere elektro-pneumatische Drucklufteinrichtung eines Kraftfahrzeugs umfassend eine Druckluftversorgungseinrichtung und insbesondere eine Bremseinrichtung wie eine Betriebsbremseinrichtung und/oder eine Parkbremseinrichtung vor. Die Druckluftversorgungseinrichtung beinhaltet dann einen Kompressor-Anschluss für einen Kompressor und als insbesondere räumlich voneinander getrennte Baueinheiten: a) eine Lufttrockner-Baueinheit mit einer auswechselbaren Lufttrocknerpatrone und einem Sockel oder Halter für die Lufttrocknerpatrone, b) eine Druckregel-Baueinheit mit einer ersten Ventileinrichtung mit wenigstens einem Mehrkreisschutzventil und einer ersten Steuer- oder Regelelektronik, welche wenigstens Routinen für eine Druckregelung und insbesondere auch für eine Druckluftaufbereitung und/oder Druckluftverteilung der vom Kompressor geförderten Druckluft auf verschiedene Druckluftkreise umfasst, sowie mit wenigstens einem Vorratsluft-Ausgang, wobei die erste Steuer- oder Regelelektronik die erste Ventileinrichtung wenigstens im Sinne einer Druckregelfunktion (Druckregelung) und insbesondere auch im Sinne einer Druckluftaufbereitungsfunktion (Druckluftaufbereitung) und/oder einer Druckluftverteilungsfunktion (Druckluftverteilung) steuert, um aus der von einer durch den Kompressor-Anschluss zugeführten Druckluft an dem wenigstens einen Vorratsluft-Ausgang eine druckgeregelte Vorratsdruckluft für wenigstens einen Druckluftvorrat zu erzeugen, wobei c) eine Druckluftverbindung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit und der Druckregel- Baueinheit vorgesehen ist, die wenigstens eine pneumatische Leitung umfasst oder durch eine solche gebildet wird.
Die Lufttrocknerpatrone oder Lufttrocknerkartusche ist daher auf einem Sockel lösbar montiert. In der Lufttrocknerkartusche sind geeignete Aufnahmeräume für abgesonderte Feuchtigkeit, Fluide und Verunreinigungen vorgesehen. Je nach Befüllung der Aufnahmeräume und Kontaminationsgrad der Filter und/oder des Trocknungsmittels und Regenerationsfähigkeit eines Trocknungsmittels ist ein regelmäßiger oder unregelmäßiger Austausch der Lufttrocknungskartusche erforderlich. In der Lufttrocknerkartusche wird die Druckluft durch Filter, labyrinthartige Abscheider, Zyklone und mindestens ein Trocknungsmittel wie insbesondere Silikagel oder Molekularsiebe geführt, um aus der Druckluft Feuchtigkeit, Fluide oder Verunreinigungen zu beseitigen. Die Zufuhr der Druckluft kann über einen Eingang und die Ableitung der insbesondere getrockneten Druckluft über einen Ausgang des Sockels erfolgen. Bei dichter Verbindung der Lufttrocknerkartusche oder -patrone mit dem Sockel durchströmt dann die Druckluft von dem Eingang des Sockels durch die Lufttrocknerpatrone oder -kartusche über einen Ausgang des Sockels zur Druckregel-Baueinheit.
Die Druckregel-Baueinheit weist bevorzugt ein eigenes Gehäuse für alle von der Baueinheit umfassten Komponenten auf.
Die erste Ventileinrichtung der Druckregel-Baueinheit kann unter anderem Ventile wie etwa Magnetventile, Relaisventile, Überströmventile, Druckregelventile und/oder Wechselventile und optional auch ein Mehrkreisschutzventil, insbesondere ein Vierkreisschutzventil beinhalten. Mittels des Mehrkreisschutzventils bzw. der Überströmventile wird eine Kreistrennung der an die Druckluftversorgungseinrichtung angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise wie Betriebsbremskreis I, Betriebsbremskreis II, Anhängerbremskreis, Parkbremskreis, Nebenverbraucherkreis realisiert. Der Anhängerbremskreis kann in den Parkbremskreise integriert sein.
Die erste Ventileinrichtung kann wenigstens ein Mehrkreisschutzventil umfassen, wobei die erste Steuer- und Regelelektronik die erste Ventileinrichtung auch im Sinne der Druckluftverteilungsfunktion der über den Kompressor-Anschluss zugeführten Druckluft auf verschiedene Druckluftkreise steuert.
Die Druckregel-Baueinheit regelt dann im Rahmen der Druckregelfunktion die von dem Kompressor geförderte Druckluft auf einen beispielsweise vorbestimmten Druck ein, vorzugsweise für jeden Druckluftverbraucherkreis separat. Zusätzlich ist die Druckregel- Baueinheit hier vorzugsweise ausgebildet und eingerichtet, um die Druckluftaufbereitungsfunktion zu steuern oder zu regeln, d.h. die Trocknung der vom Kompressor geförderten Druckluft in der Lufttrockner-Baueinheit und/oder die Regeneration der Lufttrocknerpatrone der Lufttrockner-Baueinheit. Dafür kann die Lufttrocknerbaueinheit ein Ablassventil aufweisen, welches pneumatisch und/oder elektrisch angesteuert wird (von der Druckregel-Baueinheit). So kann beim Erreichen eines Abschaltdruckes die Kompressorleitung vom Kompressor zur Lufttrockner- Baueinheit entlüftet werden und der Kompressor fördert ins Freie oder wird ganz deaktiviert (Kupplungskompressor oder elektrisch angetriebener Kompressor). Des Weiteren kann die Lufttrockner-Baueinheit ein Rückschlagventil hinter der Lufttrocknerpatrone aufweisen, sodass beim Entlüften der Kompressorleitung die Luft im System hinter der Lufttrocknereinheit verbleibt. Parallel zum Rückschlagventil kann die Lufttrockner-Baueinheit eine Düse und ein Regenerationsventil parallel zum Rückschlagventil aufweisen, um beim Regenerieren der Lufttrocknerpatrone die trockene Druckluft aus dem System über die Düse parallel zum Rückschlagventil zu entspannen und durch die Lufttrocknerpatrone zu leiten, so kann dem Trocknungsmittel in der Lufttrocknerpatrone die Feuchtigkeit entnommen werden. Das Regenerationsventil steuert dabei beispielsweise die Regenerationsluftmenge in Abhängigkeit der getrockneten Luftmenge. Weiterhin ist hier Druckregel-Baueinheit vorzugsweise ausgebildet und eingerichtet, um die Druckluftverteilungsfunktion, d.h. die Verteilung der vom Kompressor geförderten Druckluft auf die verschiedenen Druckluftverbraucherkreise zu steuern oder zu regeln. Diese Steuerung oder Regelung kann pneumatisch und/oder elektrisch erfolgen, insbesondere durch die erste elektrische Steuer- und Regeleinrichtung.
Die Druckluftversorgungseinrichtung ist dann ausgebildet und eingerichtet, um insbesondere im montierten Zustand am oder im Kraftfahrzeug eine räumliche Trennung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit und der Druckregel-Baueinheit zu ermöglichen bzw. herzustellen zu können, weil die beiden Einheiten durch die wenigstens eine pneumatische Leitung, deren Länge flexibel angepasst werden kann, Druckluft austauschen können, insbesondere zum Zwecke einer Trocknung der Druckluft. Die Länge der wenigstens einen pneumatischen Leitung kann beispielsweise mindestens 1 ,0m bis 2,0m (Meter) betragen, um eine flexible Anordnung oder räumliche Trennung der Lufttrockner-Baueinheit und der Druckregel-Baueinheit am Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Die pneumatische Leitung kann eine insbesondere biegsam und/oder elastisch ausgeführte Schlauchleitung sein, aber auch eine starre Rohrleitung. Insbesondere weicht die pneumatische Leitung von einem Druckluftkanal in einem starren Tragelement für die Lufttrockner-Baueinheit und/oder für die Druckregel- Baueinheit wie einer Tragplatte oder einem Rahmenteil eines Rahmens des Kraftfahrzeugs ab. Die wenigstens eine pneumatische Leitung kann wenigstens eine erste pneumatische Leitung umfassen, welche insbesondere ausschließlich vorgesehen ist, um Druckluft von der Lufttrockner-Baueinheit in die Druckregel-Baueinheit zu leiten, und wenigstens eine zweite pneumatische Leitung, welche insbesondere ausschließlich vorgesehen ist, um Druckluft von der Druckregel-Baueinheit in die Lufttrockner-Baueinheit zu leiten. Alternativ kann die wenigstens eine pneumatische Leitung als bidirektionale Leitung zur Leitung von Druckluft von der Druckregel-Baueinheit in die Lufttrockner-Baueinheit und von der Lufttrockner-Baueinheit in die Druckregel-Baueinheit vorgesehen sein.
Insbesondere wird durch die Ausbildung der Lufttrockner-Baueinheit und der Druckregel- Baueinheit als getrennte Baueinheiten ermöglicht, dass die Lufttrockner-Baueinheit mit der austauschbaren Lufttrocknerpatrone oder -kartusche an einer ersten Position am Kraftfahrzeug angeordnet wird, wo die Lufttrocknerpatrone für den Austausch von außen gut zugänglich ist. Weiterhin kann dann die Druckregel-Baueinheit beispielsweise an einer am Kraftfahrzeug zentral angeordneten zweiten Position befestigt werden, insbesondere an einem Längsträger eines Rahmens der Kraftfahrzeugs.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine insbesondere lösbare erste Anschlusseinrichtung zwischen der wenigstens einen pneumatische Leitung und der Lufttrockner-Baueinheit und eine insbesondere lösbare zweite Anschlusseinrichtung zwischen der wenigstens einen pneumatischen Leitung und der Druckregel-Baueinheit vorgesehen sein. Die Anschlusseinrichtungen können insbesondere ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Steck- und/oder Schraubverbindung zwischen entsprechend ausgebildeten Anschlusselementen der wenigstens einen pneumatischen Leitung und der Lufttrockner-Baueinheit bzw. der Druckregel-Baueinheit zu realisieren. Lösbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Anschlusseinrichtungen zerstörungsfrei montiert und gelöst werden können, indem sie beispielsweise lösbare Kupplungen aufweisen.
Der Kompressor-Anschluss kann an oder in der Lufttrockner-Baueinheit ausgebildet und eingerichtet sein, um durch den Kompressor komprimierte Druckluft in die Lufttrockner- Baueinheit zu leiten, um diese Druckluft dort zu trocknen und insbesondere um die getrocknete Druckluft über die wenigstens eine pneumatische Leitung in die Druckregel- Baueinheit einzuleiten. Alternativ kann der Kompressor-Anschluss auch an der Druckregel-Baueinheit ausgebildet und eingerichtet sein, um durch den Kompressor komprimierte Druckluft in die Druckregel-Baueinheit zu leiten, wobei die wenigstens eine pneumatische Leitung vorgesehen oder ausgebildet ist, um die komprimierte Druckluft von der Druckregel-Baueinheit in die Lufttrockner-Baueinheit zu leiten, um diese dort zu trocknen.
Gemäß einer Fortbildung kann a) in der ersten Steuer- oder Regelelektronik der Druckregel-Baueinheit wenigstens eine Steuer- oder Regelroutine wenigstens einer Bremsfunktion einer Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert sein, welche von der Drucklufteinrichtung umfasst ist, und b) die Druckregel-Baueinheit kann eine zweite Ventileinrichtung umfassen, welche gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik einen ersten Bremsdruck für die Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs erzeugt.
Dann ist die Bremsfunktion als Software samt der zweiten, von dieser Software gesteuerten Ventileinrichtung in der Druckregel-Baueinheit integriert, was zu einer vorteilhaften Reduktion von pneumatischen Leitungen und Rohren sowie elektrischer Signal- und Energieversorgungsleitungen samt erforderlicher Kontaktierungen führt.
Die Bremsfunktion kann umfassen: a) eine Betriebsbremsfunktion, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Betriebsbremsdrucks innerhalb einer Betriebsbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung umfasst ist und/oder b) eine Parkbremsfunktion, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Parkbremsdrucks innerhalb einer Parkbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung umfasst ist, und/oder c) eine Anhängerbremsfunktion, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Anhängerbremsdrucks innerhalb einer Anhängerbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung umfasst ist.
Auch kann die zweite Ventileinrichtung der Druckregel-Baueinheit gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik ausgebildet und eingerichtet sein, um wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen und an wenigstens einen Bremsdruck-Ausgang der Druckregel-Baueinheit zu steuern. Der wenigstens eine erste Bremsdruck kann wie oben erwähnt (ein) der Betriebsbremsdruck insbesondere der Betriebsbremseinrichtung und/oder (ein) der Parkbremsdruck insbesondere der Parkbremseinrichtung und/oder (ein) der Anhängerbremsdruck insbesondere der Anhängerbremseinrichtung sein und insbesondere für eine Betätigung eines pneumatischen Bremsaktuators wie eines pneumatischen Betriebsbremszylinders oder Federspeicherbremszylinders vorgesehen sein.
Erste elektro-pneumatische Redundanz
Besonders bevorzugt kann die Drucklufteinrichtung eine Bremssteuer-Baueinheit mit einer zweiten Steuer- oder Regelelektronik und einer dritten Ventileinrichtung beinhalten, wobei in der zweiten Steuer- oder Regelelektronik in redundanter Weise die wenigstens eine Steuer- oder Regelroutine der wenigstens einen Bremsfunktion der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert ist, und wobei die zweite Steueroder Regelelektronik die dritte Ventileinrichtung ansteuert, um an einem Bremsdruck- Anschluss der Bremssteuer-Baueinheit wenigstens einen zweiten Bremsdruck insbesondere als Betriebsbremsdruck und/oder Parkbremsdruck und/oder Anhängerbremsdruck für die Betriebsbremseinrichtung und/oder die Parkbremseinrichtung und/oder die Anhängerbremseinrichtung auszusteuern. Diese Maßnahmen stellen daher eine redundante Bremsfunktion oder ein erste elektropneumatische Redundanz der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung, insbesondere für den Fall, wenn die erste Steuer- und Regelelektronik oder die zweite Steuer- und Regelelektronik ausfällt.
Auch möglich ist, dass in der Bremssteuer-Baueinheit die Steuer- oder Regelroutinen der wenigstens einen Bremsfunktion vollständig oder teilweise integriert sind und die Bremssteuer-Baueinheit diese wenigstens eine Bremsfunktion primär, d.h. vorrangig steuert oder regelt, während die redundante Bremsfunktion in der Druckregel-Baueinheit integriert ist, um diese mit Hilfe der zweiten Ventileinrichtung sekundär, d.h. nachrangig zu steuern oder zu regeln. In beiden Fällen kann die Bremsfunktion auch reduziert oder degradiert sein, etwa im Hinblick auf den Umfang von Fahrdynamikregelfunktionen. Beispielsweise kann die Bremsfunktion keine Fahrstabilitätsregelung (ESP), sondern lediglich eine Bremsschlupfregelung (ABS) und/oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR) umfassen. Zusätzlich ist möglich, dass die Druckregel- und/oder Druckluftaufbereitungs- und/oder Druckluftverteilungsfunktion auch in der zweiten Steuer- oder Regelelektronik der Bremssteuer-Baueinheit implementiert ist. Dann kann bei einem Ausfall oder Fehler der ersten Steuer- oder Regelelektronik der Druckregel-Baueinheit die zweite Steuer- oder Regelelektronik der Bremssteuer-Baueinheit ausgebildet und eingerichtet sein, die Druckregel- und optional auch die Druckregelfunktion und/oder die Druckluftverteilungsfunktion durch Steuerung der ersten Ventileinrichtung zu übernehmen.
Die Bremssteuer-Baueinheit stellt in Bezug insbesondere zur Druckregel-Baueinheit und zur Lufttrockner-Baueinheit eine separate Baueinheit dar und kann mit wenigstens einer dieser Baueinheiten durch wenigstens eine elektrische Signal- und/oder Energieverbindung (Kabel, Datenbus) und/oder durch wenigstens eine pneumatische Verbindung (z.B. Leitung, Rohr, Kanal) verbunden sein.
Die Bremssteuer-Baueinheit weist bevorzugt ein eigenes Gehäuse für alle von dieser Baueinheit umfassten Komponenten auf.
Insbesondere kann a) bei einem Ausfall oder Fehler der ersten Steuer- oder Regelelektronik der Druckregel-Baueinheit die zweite Steuer- oder Regelelektronik der Bremssteuer- Baueinheit ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine Bremsfunktion und/oder die Druckregelfunktion auszuführen, und/oder die zweite Ventileinrichtung anzusteuern, um den wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen, und/oder b) bei einem Ausfall oder Fehler der zweiten Steuer- oder Regelelektronik der Bremssteuer-Baueinheit die erste Steuer- oder Regelelektronik der Druckregel- Baueinheit ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine Bremsfunktion auszuführen und/oder die dritte Ventileinrichtung anzusteuern, um den wenigstens einen zweiten Bremsdruck zu erzeugen.
Mit diesen Maßnahmen ist daher in vorteilhafter Weise eine kreuzweise Redundanz möglich, welche bei einem Fehler oder Ausfall der ersten Steuer- oder Regelelektronik in der der Druckregel-Baueinheit oder der zweiten Steuer- oder Regelelektronik in der Bremssteuer-Baueinheit noch eine Ausführung der wenigstens einen Bremsfunktion ermöglicht. Auch kann die Druckregel-Baueinheit beispielsweise von einer ersten elektrischen Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt sein, welche unabhängig und getrennt ist von einer zweiten elektrischen Energieversorgung, welche die Bremssteuer- Baueinheit mit elektrischer Energie versorgt.
Insbesondere kann zwischen der Druckregel-Baueinheit und der Bremssteuer- Baueinheit eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere ausgeführt als Signalleitung oder Datenbus, vorgesehen sein.
Die Druckregel-Baueinheit und die Bremssteuer-Baueinheit Kommunikationseinrichtung können ausgebildet und eingerichtet sein, einen Ausfall oder Fehler einer Baueinheit der jeweils anderen, von dem Fehler oder Ausfall nicht betroffenen Baueinheit durch ein über die Kommunikationseinrichtung übertragenes Ausfall- oder Fehlersignal zu melden. Auch kann dann die andere Baueinheit ausgebildet und eingerichtet sein kann, auf das Ausfalloder Fehlersignal hin die wenigstens eine Bremsfunktion zu aktivieren oder auszuführen. Wenigstens eine Steuer- oder Regelelektronik einer Baueinheit kann daher implementierte Selbstüberwachungsroutinen umfassen, um das Ausfall- oder Fehlersignal zu erzeugen.
Alternativ möglich ist aber auch eine insbesondere gegenseitige Fremdüberwachung der beiden Baueinheiten untereinander, wobei dann die jeweils als einen Fehler oder Ausfall aufweisend detektierte Baueinheit in Bezug auf ihren Funktionsumfang beschränkt oder im Sinne von „Fail-Silent“ außer Betrieb gesetzt und dann die wenigstens eine Bremsfunktion von der jeweils intakten Baueinheit aktiviert oder ausgeführt wird.
Auch kann in die Bremssteuer-Baueinheit a) ein Vorderachs-Druckregelmodul für eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs integriert sein, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren der Vorderachse, und/oder b) ein Hinterachs-Druckregelmodul für eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs integriert sein, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren der Hinterachse, und/oder c) ein Anhängersteuermodul für einen Anhänger integriert sein, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines Anhängerbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren des Anhängers.
Die pneumatischen Bremsaktuatoren können insbesondere pneumatische Betriebsbremszylinder sein. Ein solches Druckregelmodul kann in bekannter Weise eine von einer integrierten Steuerelektronik gesteuerte Einlass/Auslass- Magnetventilkombination sowie ein von dieser pneumatisch gesteuertes Relaisventil umfassen, welches dann den jeweiligen Bremsdruck ausgibt. Ebenfalls integriert sein kann ein Drucksensor zur Rückmeldung des ausgesteuerten Ist-Bremsdrucks an die integrierte Steuerelektronik, welche ein den Soll-Bremsdruck repräsentierendes Signal von einem Bremswertgeber wie beispielsweise einem durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigbaren Bremswertgeber und/oder oder von einem Bremswertgeber zum wenigstens teilautonomen Steuern und Regeln des Kraftfahrzeugs empfängt, um dann intern einen Soll-Ist-Abgleich durchzuführen. Ebenfalls integriert in ein solches Druckregelmodul kann ein an einen pneumatischen Steueranschluss angeschlossenes Backup-Magnetventil sein, welches beispielsweise bestromt geschlossen und entströmt geöffnet ist, um den am pneumatischen Steueranschluss anstehenden pneumatischen Steuerdruck an das Relaisventil zu leiten, damit dieses abhängig von dem pneumatischen Steuerdruck den Bremsdruck moduliert. Das Anhängersteuermodul kann mit oder ohne integrierte Steuerelektronik ausgeführt sein.
Die Steuerelektronik des Druckregelmoduls kann insbesondere in die zweite Steuer- und Regelelektronik der Bremssteuer-Baueinheit integriert oder separat hiervon ausgeführt sein. Steuersignale für die Steuerelektronik des Druckregelmoduls und die zweite Steuer- und Regelelektronik der Bremssteuer-Baueinheit können beispielsweise über einen gemeinsamen elektrischen Steueranschluss oder über getrennte elektrischen Steueranschlüsse der Bremssteuer-Baueinheit eingesteuert werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist ein Bremswertgeber, beispielsweise ein fahrerbetätigter Bremswertgeber und/oder ein autonom agierender Bremswertgeber mit der ersten Steuer- und Regelelektronik und/oder mit der zweiten Steuer- und Regelelektronik signalleitend verbunden, insbesondere durch die oben erwähnte Kommunikationseinrichtung, um ein von dem Bremswertgeber automatisch und/oder auf Anforderung durch den Fahrer erzeugtes Bremsanforderungssignal in die erste Steuer- und Regelelektronik und/oder in die zweite Steuer- und Regelelektronik einzusteuern, um mit Hilfe der zweiten Ventileinrichtung und/oder der dritten Ventileinrichtung den Bremsdruck zu erzeugen. Dieses Bremsanforderungssignal repräsentiert dann beispielsweise einen Soll-Bremsdruck. Der Bremswertgeber kann einen Betriebsbremswertgeber und/oder einen Parkbremswertgeber umfassen, um ein Betriebsbremsanforderungssignal für einen Betriebsbremsdruck und/oder ein Parkbremsanforderungssignal für einen Parkbremsdruck zu erzeugen. Auch kann der Bremswertgeber von einem Fahrerassistenzsystem wie z.B. Notbremsassistent, Fahrdynamikregelsystem (ESP), adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) umfasst sein, welches ohne Zutun des Fahrers, das Bremsanforderungssignal erzeugt.
Auch können die zweite Ventileinrichtung und/oder die dritte Ventileinrichtung und/oder das Druckregelmodul und/oder das Anhängersteuermodul mit wenigstens einem, jeweils einem oder dem Druckluftvorrat verbunden sein, um aus dem Vorratsdruck einen modulierten Bremsdruck zu erzeugen.
Zweite elektro-pneumatische Redundanz
Im Rahmen einer zweiten elektro-pneumatischen Redundanz, welche zusätzlich der der oben beschriebenen ersten elektro-pneumatischen Redundanz vorgesehen sein kann, kann a) die zweite Ventileinrichtung an einem ersten Backupdruck-Anschluss der Druckregel-Baueinheit pneumatisch steuerbar ausgebildet sein, um abhängig von einem Backup-Druck einen Bremsdruck, insbesondere den wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen, wobei der erste Steuerdruck-Anschluss der Druckregel-Baueinheit mit dem Bremsdruck-Anschluss der Bremssteuer- Baueinheit verbunden ist, wobei der am Bremsdruck-Anschluss ausgesteuerte Bremsdruck den Backup-Druck bildet, und/oder b) die dritte Ventileinrichtung der Bremssteuer-Baueinheit an einem zweiten Backupdruck-Anschluss pneumatisch steuerbar ausgebildet sein, um abhängig von einem Backup-Druck den Bremsdruck zu erzeugen, wobei der zweite Backupdruck-Anschluss der Bremssteuer-Baueinheit mit dem Bremsdruck- Ausgang der Druckregel-Baueinheit verbunden ist, wobei der am Bremsdruck- Anschluss ausgesteuerte Bremsdruck den Backup-Druck bildet.
Mit diesen Maßnahmen ist eine redundante elektro-pneumatische Steuerung der Druckregel-Baueinheit und/oder der Bremssteuer-Baueinheit möglich, wenn beispielsweise eine vorrangige elektrische oder elektronische Steuerung einen Fehler aufweist oder ausgefallen ist. Dann kann der von der jeweils intakten Baueinheit auf elektrischem Wege ausgesteuerte modulierte Bremsdruck als pneumatischer Steuerdruck für die jeweils ausgefallene oder einen Fehler aufweisende Baueinheit herangezogen werden.
Auch kann a) die Lufttrockner-Baueinheit mit einer ersten Befestigungseinrichtung versehen sein, welche erste Anschlussmaße aufweist, und b) die Druckregel-Baueinheit mit einer zweiten Befestigungseinrichtung versehen sein, welche zweite Anschlussmaße aufweist, wobei c) sich die ersten und zweiten Anschlussmaße unterscheiden.
Die unterschiedlichen Anschlussmaße der beiden Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Lochabstände von Bohrungen für Befestigungselemente und/oder Maße von Formschlusselementen führen implizit dazu, dass eine direkte Anordnung oder Befestigung der Lufttrockner-Baueinheit an der Druckregel-Baueinheit und umgekehrt ausgeschlossen ist. Weiterhin kann diese Ausbildung dafür sorgen, dass eine Anordnung oder Befestigung der Lufttrockner-Baueinheit und der Druckregel-Baueinheit an unterschiedlichen Positionen an oder in dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
Synergie
Die oben beschriebenen Maßnahmen wirken synergetisch zusammen, weil mit nur drei Baueinheiten, nämlich der Lufttrockner-Baueinheit, der Druckregel-Baueinheit und der Bremsteuer-Baueinheit eine Drucklufteinrichtung mit zwei elektro-pneumatischen Redundanzen bei gleichzeitig einfacher Wechselbarkeit der Lufttrocknerkartusche oder - patrone zur Verfügung gestellt wird.
Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Druckluftverbraucher und einer oben beschriebenen Drucklufteinrichtung, wobei die Druckluftversorgungseinrichtung der Drucklufteinrichtung den wenigstens einen Druckluftverbraucher mit Druckluft versorgt. Dabei ist die Lufttrockner-Baueinheit an einer ersten Position des Kraftfahrzeugs angeordnet oder befestigt, welche von einer zweiten Position des Kraftfahrzeugs abweicht oder räumlich getrennt ist, an welcher die Druckregel-Baueinheit angeordnet oder befestigt ist. Diese Maßnahmen führen zu den bereits oben beschriebenen Vorteilen einer flexiblen Anordnung der Lufttrockner- Baueinheit und der Druckregel-Baueinheit. Insbesondere kann dann die Lufttrockner- Baueinheit an einer von außen am Kraftfahrzeug gut zugänglichen ersten Position angeordnet werden, um einen Wechsel der Lufttrocknerpatrone- oder -kartusche bequem durchführen zu können. Andererseits kann dann die Druckregel-Baueinheit räumlich getrennt von der Lufttrockner-Baueinheit an einer beispielsweise zentralen zweiten Position am Kraftfahrzeug angeordnet werden, was die wenigstens eine pneumatische Schlauchleitung ermöglicht.
Auch können die erste Position und die zweite Position von ersten und zweiten Positionen abweichen, bei welchen die Lufttrockner-Baueinheit und die Druckregel-Baueinheit an unterschiedlichen Seiten einer Komponente des Kraftfahrzeugs einander unmittelbar gegenüberliegend befestigt sind, beispielsweise an einer gemeinsamen Tragplatte oder an einem gemeinsamen Rahmenabschnitt als gemeinsames Tragelement. Denn damit wäre das mit der Erfindung zu erreichende Ziel einer räumlich getrennten Anordnung von Lufttrockner-Baueinheit und die Druckregel-aueinheit nicht in ausreichendem Maße realisiert. Besonders bevorzugt liegt der Mindestabstand zwischen der ersten Position und der zweiten Position in einem Bereich zwischen 1 ,0m bis 2,0m (Meter).
Gemäß einer Weiterbildung kann die an der ersten Position des Kraftfahrzeugs befestigte Lufttrockner-Baueinheit zu einer Außenseite des Kraftfahrzeugs weisen oder an der Außenseite angeordnet sein. Dies bringt wie bereits oben ausgeführt eine gute Zugänglichkeit der Lufttrockner-Baueinheit im Hinblick auf einen Wechsel der Lufttrocknerpatrone - oder kartusche mit sich.
Insbesondere kann sich die erste Position und/oder die zweite Position an einem Rahmen des Kraftfahrzeugs befinden. Weiterbildend kann sich die zweite Position an einem insbesondere zentralen Längsträger eines Rahmens des Kraftfahrzeugs befinden. Der Rahmen kann beispielsweise als Leiterrahmen ausgeführt sein und neben zwei Längsträgern noch wenigstens eine Querträger umfassen. Dann kann sich die erste Position an einem Querträger des Rahmens des Kraftfahrzeugs befinden.
Generell ist die Lufttrockner-Baueinheit von der Druckregel-Baueinheit an oder in dem Kraftfahrzeug räumlich getrennt, wobei die beiden Baueinheiten eine Lage relativ zueinander einnehmen, welche von einer Aneinander-Anordnung der beiden Baueinheiten beispielsweise an einem gemeinsamen Tragelement abweicht. Wie oben bereits ausgeführt, kann das ein wenigstens teilautonom gesteuertes Kraftfahrzeug sein, bei welchem insbesondere das Bremsanforderungssignal durch den Bremswertgeber automatisch erzeugt wird.
Zeichnung
Nachstehend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform einer Drucklufteinrichtung gemäß der Erfindung. Zusätzlich werden in der nachfolgenden Beschreibung weitere Ausführungsbeispiele beschrieben.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur zeigt einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform einer insbesondere elektro-pneumatischen Drucklufteinrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zugfahrzeugs einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination gemäß der Erfindung.
Die Drucklufteinrichtung 1 umfasst unter anderem eine Druckluftversorgungseinrichtung 2, welche als räumlich voneinander getrennte Baueinheiten eine Lufttrockner-Baueinheit 3 mit einer auswechselbaren Lufttrocknerpatrone 4 und einem Sockel 5 oder Halter für die Lufttrocknerpatrone 4 und eine Druckregel-Baueinheit 6 umfasst. Die Lufttrocknerpatrone 4 ist an dem Sockel 5 lösbar befestigt.
Die Druckregel-Baueinheit 6 beinhaltet eine erste Ventileinrichtung 7 beispielsweise mit einem Mehrkreisschutzventil, Magnetventilen und Überströmventilen und eine erste Steuer- oder Regelelektronik 8, welche Routinen einer Druckregelfunktion und hier optional auch einer Druckregelfunktion und einer Druckluftverteilungsfunktion der Druckluft auf mehrere Druckluftkreise im Rahmen einer umfasst. Die Druckregelfunktion, die Druckregelfunktion und die Druckluftverteilungsfunktion steuert daher die Druckluftaufbereitung der von einem Kompressor 9 gelieferten Druckluft sowie deren Druckniveau und Verteilung auf die verschiedenen Druckluftverbraucherkreise. Insofern steuert die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 die erste Ventileinrichtung 7 im Sinne dieser Funktionen an.
Die Druckregel-Baueinheit 6 weist bevorzugt ein gemeinsames Gehäuse für beispielsweise alle von dieser Baueinheit 6 umfassten Komponenten auf. Weiterhin verfügt die Druckregel-Baueinheit 6 über einen Vorratsluft-Ausgang 11 , an welchen ein Druckluftvorrat 12 angeschlossen ist, der hier exemplarisch für mehrere Druckluftvorräte steht. Generell kann dabei ein Druckluftvorrat jeweils einen oder mehrere Druckluftverbraucherkreise mit Druckluft versorgen.
Weiterhin ist eine Druckluftverbindung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel- und Verteilungs-Baueinheit 6 vorgesehen, welche mehrere pneumatische Leitungen umfassen kann, wobei in der Figur für mögliche mehrere pneumatische Leitungen exemplarisch lediglich eine pneumatische Leitung 13 gezeigt ist. Die Druckluftverbindung bzw. die pneumatische Leitung 13 dient zur Leitung von Druckluft zwischen der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel- Baueinheit 6, hier insbesondere zum Zwecke einer Leitung von durch den Kompressor 9 verdichteter und durch die Lufttrockner-Baueinheit 3 getrockneter Druckluft in die Druckregel-Baueinheit 6.
Hier beispielsweise die Lufttrockner-Baueinheit 3 weist einen Kompressor-Anschluss 10 auf, an welchen der Kompressor 9 angeschlossen ist. Die von dem Kompressor 9 über den Kompressor-Anschluss 10 in die Lufttrockner-Baueinheit 3 geförderte Druckluft wird dann dort getrocknet und über die pneumatische Leitung 13 in die Druckregel-Baueinheit 6 geleitet. Alternativ kann auch die Druckregel-Baueinheit 6 mit dem Kompressor- Anschluss 10 versehen sein, wobei dann die vom Kompressor 9 geförderte Druckluft zwecks Lufttrocknung über die pneumatische Leitung 13 in die Lufttrockner-Baueinheit 3 geleitet und nach erfolgter Trocknung über die pneumatische Leitung 13 zurück in die Druckregel-Baueinheit 6 geleitet wird. Wie oben beschrieben dient aber die pneumatische Leitung 13 hier bevorzugt der Leitung von getrockneter Druckluft von der Lufttrockner-Baueinheit 3 in die Druckregel-Baueinheit 6.
Bevorzugt ist eine beispielsweise lösbare erste Anschlusseinrichtung 14 zwischen der pneumatischen Schlauchleitung 13 und der Lufttrockner-Baueinheit 3 und eine beispielsweise lösbare zweite Anschlusseinrichtung 15 zwischen der pneumatischen Leitung 13 und der Druckregel- und Verteilungs-Baueinheit 6 vorgesehen. Die Lösbarkeit der beiden Anschlusseinrichtungen 14, 15 kann beispielsweise durch
Schlauchkupplungen oder Steck- und/oder Schraubverbindungen zwischen entsprechend ausgebildeten Anschlusselementen der pneumatischen Schlauchleitung 13 und der Lufttrockner-Baueinheit 3 bzw. der Druckregel- und Verteilungs-Baueinheit 6realisiert sein. Aufgrund der pneumatischen Leitung 13, welche zwischen der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel-Baueinheit 6 gezogen ist, ist im montierten Zustand der Druckluftversorgungseinrichtung 2 am oder im Kraftfahrzeug eine räumliche Trennung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel-Baueinheit 6 realisiert, weil die beiden Einheiten 3, 6 durch die pneumatische Leitung 13, deren Länge flexibel angepasst werden kann, Druckluft austauschen können, hier insbesondere zum Zwecke einer Trocknung/Reinigung der Druckluft. Die Länge der pneumatischen Leitung 13 kann beispielsweise mindestens 1 ,0m bis 2,0m (Meter) betragen, um eine flexible Anordnung oder räumliche Trennung der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel-Baueinheit 6 am oder im Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Die pneumatische Leitung 13 ist insbesondere als biegsam und/oder elastische Schlauchleitung ausgeführt, kann aber auch eine starre Rohrleitung umfassen.
Da der Druck in der pneumatischen Leitung 13 im Wesentlichen dem Förderdruck des Kompressors 9 entspricht, kann der Kompressor 9 auch abhängig von dem in der pneumatischen Leitung 13 herrschenden Druck gesteuert sein. Insbesondere kann ein Ablassventil durch den Druck in der pneumatischen Leitung 13 pneumatisch gesteuert sein, welches dann beim Erreichen eines insbesondere vorbestimmten Abschaltdrucks den Kompressor 9 abschaltet. Auch kann der Kompressor 9 beim Erreichen des Abschaltdrucks in einen Energiesparmodus geschaltet werden. Der Kompressor 9 kann durch eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben sein, hier insbesondere durch eine Brennkraftmaschine. Alternativ kann der Kompressor 9 auch durch eine (separate) elektrische Maschine angetrieben sein, die hier dann beispielsweise durch die erste Steuer- und Regelelektronik 8 der Druckregel-Baueinheit 6 elektrisch gesteuert wird.
Die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 steuert die erste Ventileinrichtung 7 an, um aus der von der durch den Kompressor-Anschluss 10 zugeführten Druckluft an dem Vorratsluft-Ausgang 11 Vorratsdruckluft für den Druckluftvorrat 12 zu erzeugen und auch um in dem Druckluftvorrat 12 einen bestimmten Vorratsdruck zu halten (Druckregelung).
Die erste Ventileinrichtung 7 der Druckregel-Baueinheit 6 umfasst Ventile wie etwa Magnetventile, Relaisventile, Überströmventile, Druckregelventile und Wechselventile und hier auch ein Mehrkreisschutzventil, insbesondere ein Vierkreisschutzventil . Mittels des Mehrkreisschutzventils bzw. der Überströmventile wird eine Kreistrennung der an die Druckregel-Baueinheit 6 angeschlossenen Druckluftverbraucherkreise wie beispielsweise Vorderachs-Bremskreis, Hinterachs-Bremskreis, Anhänger-Bremskreis, Luftfederkreis und Nebenverbraucherkreis realisiert.
Bevorzugt ist die Lufttrockner-Baueinheit 3 mit einer ersten Befestigungseinrichtung 16 versehen, welche hier beispielsweise zur Befestigung der Lufttrockner-Baueinheit 3 an einem zu einer Seitenfläche des Kraftfahrzeugs weisenden Ende eines Querträgers 17 eines Leiterrahmens 18 des Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgebildet ist. Der Leiterrahmen 18 kann neben dem einen Querträger 17 noch weitere, in der Figur nicht gezeigte Querträger sowie beispielsweise zwei Längsträger 19 aufweisen. Die erste Befestigungseinrichtung 16 der Lufttrockner-Baueinheit 3 weist erste Anschlussmaße zur Befestigung bzw. zum Anschluss an das zur Seitenfläche des Kfz weisende Ende des Querträgers 17.
Die Druckregel-Baueinheit 6 ist mit einer zweiten Befestigungseinrichtung 20 versehen, welche hier beispielsweise zur Befestigung der Druckregel- Baueinheit 6 an einem der Längsträger 19 vorgesehen und ausgebildet ist. Außerdem weist die zweite Befestigungseinrichtung 20 zweite Anschlussmaße auf, welche sich von den ersten Anschlussmaßen der ersten Befestigungseinrichtung 16 unterscheiden. Die Anschlussmaße der beiden Befestigungseinrichtungen 16, 20 können beispielsweise Lochabstände von Bohrungen für Befestigungselemente und/oder Maße von Formschlusselementen umfassen.
Insgesamt ist die Lufttrockner-Baueinheit 3 von der Druckregel-Baueinheit 6 an oder in dem Kraftfahrzeug räumlich getrennt, wobei die beiden Baueinheiten 3, 6 eine Lage relativ zueinander einnehmen, welche von einer Aneinander-Anordnung der Baueinheiten 3, 6 beispielsweise an einem gemeinsamen Tragelement abweicht.
Insbesondere wird durch die Ausbildung der Lufttrockner-Baueinheit 3 und der Druckregel-Baueinheit 6 als getrennte Baueinheiten innerhalb der Druckluftversorgungseinrichtung 2 ermöglicht, dass die Lufttrockner-Baueinheit 3 mit der austauschbaren Lufttrocknerpatrone 4 an einer ersten Position am Kraftfahrzeug angeordnet werden kann, wie beispielsweise hier am Ende des Querträgers 17, wo die Lufttrocknerpatrone 4 für den Austausch von außen gut zugänglich ist. Weiterhin kann die Druckregel-Baueinheit 6 an einer am oder im Kraftfahrzeug zentral angeordneten zweiten Position befestigt werden, hier insbesondere zentral an einem Längsträger 19. Bevorzugt liegt der Mindestabstand zwischen der ersten Position und der zweiten Position in einem Bereich zwischen 1 ,0 und 2,0m (Meter).
In der ersten Steuer- oder Regelelektronik 8 der Druckregel- Baueinheit 6 sind Steueroder Regelroutinen hier beispielsweise einer Betriebsbremsfunktion und einer Anhängerbremsfunktion einer kombinierten Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert, welche einen Bestandteil der Drucklufteinrichtung 1 und einen Druckluftverbraucher der Druckluftversorgungseinrichtung 2 bildet. Weiterhin umfasst die Druckregel-Baueinheit 6 außer der ersten Ventileinrichtung 7 noch eine zweite Ventileinrichtung 21 , welche gesteuert hier beispielsweise durch die erste Steueroder Regelelektronik 8 wenigstens einen Bremsdruck, hier beispielsweise einen Betriebsbremsdruck und einen Anhängerbremsdruck für die kombinierte Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs erzeugt.
Insbesondere sind hier beispielsweise die gesamten Betriebs- und Anhängerbremsfunktionen, sowohl zur Steuerung/Regelung der Betriebsbremsdrücke innerhalb des Vorderachs-Bremskreises, des Hinterachs-Bremskreises und des Anhänger-Bremskreises sowie zusätzlich die Druckregel-, Druckaufbereitungs- und/oder Druckverteilungsfunktion als Software in der ersten Steuer- und Regelelektronik 8 implementiert. Die erste Steuer- und Regelelektronik 8 kann eine einzige Elektronikbaueinheit (z.B. Platinen) ausbilden oder eine Baugruppe von mehreren solcher Elektronikbaueinheiten.
Die zweite Ventileinrichtung 21 der Druckregel-Baueinheit 6 ist dann gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 ausgebildet und eingerichtet, um den Betriebsbremsdruck beispielsweise für den Hinterachs-Bremskreis zu erzeugen und diesen an einen Betriebsbremsdruck-Ausgang 22 der Druckregel-Baueinheit 6 zu steuern. Von dort wird dann der Betriebsbremsdruck über eine erste Bremsdruckleitung 23 in pneumatische Betriebsbremszylinder 24 an Rädern der Hinterachse HA des Kraftfahrzeugs eingesteuert. Insofern bildet hier die Druckregel-Baueinheit 6 (auch) einen Bestandteil des Hinterachs-Bremskreises der kombinierten Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs als Bestandteil der Drucklufteinrichtung 1.
Weiterhin ist die zweite Ventileinrichtung 21 der Druckregel-Baueinheit 6 gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 ausgebildet und eingerichtet, um den Anhängerbremsdruck innerhalb des Anhänger-Bremskreises zu erzeugen und diesen an einen Anhängerbremsdruck-Ausgang 25 zu steuern, von welchem dieser über eine Anhängerbremsleitung 26 an einen Kupplungskopf „Bremse“ 27 des Kraftfahrzeugs geleitet wird. Nicht zuletzt ist die zweite Ventileinrichtung 21 der Druckregel- Baueinheit 6 gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 ausgebildet und eingerichtet, um innerhalb des Anhänger-Bremskreises einen Anhängervorratsdruck zu erzeugen und diesen an einen Anhängervorratsdruckausgang 28 zu steuern, von welchem dieser über eine Anhängervorratsleitung 29 an einen Kupplungskopf „Vorrat“ 30 des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird. Insofern bildet die Druckregel-Baueinheit 6 auch einen Bestandteil des Anhänger-Bremskreises der kombinierten Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs.
Besonders bevorzugt umfasst die Drucklufteinrichtung 1 zusätzlich eine Bremssteuer- Baueinheit 31 mit einer zweiten Steuer- oder Regelelektronik 32 und einer dritten Ventileinrichtung 33. In der zweiten Steuer- oder Regelelektronik 32 sind insbesondere in redundanter Weise ebenfalls die Steuer- oder Regelroutinen der Betriebsbremsfunktion und der Anhängerbremsfunktion implementiert. Insbesondere sind die gesamten Betriebsbremsfunktionen, sowohl zur Steuerung/Regelung der Betriebsbremsdrücke innerhalb des Vorderachs-Bremskreises als auch zur Steuerung/Regelung der Betriebsbremsdrücke innerhalb des Hinterachs-Bremskreises und des Anhänger-Bremsdrucks innerhalb des Anhänger-Bremskreises als Software in der zweiten Steuer- und Regelelektronik 32 implementiert. Optional zusätzlich kann auch die Druckregel-, Druckluftaufbereitungs- und/oder Druckverteilungsfunktion, welche im Normalfall von der ersten Steuer- und Regelelektronik ausgeführt wird, als Software in der zweiten Steuer- und Regelelektronik 32 implementiert sein. Vorzugsweise sämtliche Komponenten der Bremssteuer-Baueinheit 31 sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Die zweite Steuer- oder Regelelektronik 32 steuert die dritte Ventileinrichtung 33 insbesondere an, um an Betriebsbremsdruck-Anschlüssen 34 der Bremssteuer- Baueinheit 31 einen Betriebsbremsdruck über zweite Bremsdruckleitungen 46 für pneumatische Betriebsbremszylinder 35 an Rädern der Vorderachse VA innerhalb des Vorderachs-Bremskreises auszusteuern. Insofern bildet die Bremssteuer-Baueinheit 31 (auch) einen Bestandteil des Vorderachs-Bremskreises der kombinierten Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs.
Die Bremssteuer-Baueinheit 31 kann von demselben Druckluftvorrat 12 wie die Druckregel-Baueinheit 6 mit Vorrats-Druckluft versorgt sein, bevorzugt aber von einem hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten weiteren Druckluftvorrat im Sinne einer Kreistrennung. Auch ist die Druckregel-Baueinheit 6 beispielsweise von einer ersten elektrischen Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt, welche unabhängig und getrennt ist von einer zweiten elektrischen Energieversorgung, welche die Bremssteuer-Baueinheit 31 mit elektrischer Energie versorgt.
Die zweite Ventileinrichtung 21 und die dritte Ventileinrichtung 33 können jeweils eine von der jeweiligen Steuer- und Regelelektronik 8 bzw. 32 gesteuerte Einlass/Auslass- Magnetventilkombination sowie ein von dieser pneumatisch gesteuertes Relaisventil umfassen, welches dann den jeweiligen Bremsdruck ausgibt. Ebenfalls in die zweite Ventileinrichtung 21 und die dritte Ventileinrichtung 33 integriert sein kann jeweils ein Drucksensor zur Rückmeldung des ausgesteuerten Ist-Bremsdrucks an die erste Steuer- und Regelelektronik 8 bzw. an die zweite Steuer- und Regelelektronik 32, welche ein den Soll-Bremsdruck repräsentierendes Signal von einem Bremswertgeber 36 wie hier beispielsweise einem Bremswertgeber zum wenigstens teilautonomen Steuern und Regeln des Kraftfahrzeugs empfängt, um dann intern einen Soll-Ist-Abgleich durchzuführen. Bevorzugt ebenfalls integriert in die zweite Ventileinrichtung 21 und in die dritte Ventileinrichtung 33 ist jeweils ein an einen ersten Backupdruck-Anschluss 37 der zweiten Ventileinrichtung 21 bzw. an einen zweiten Backupdruck-Anschluss 38 der dritten Ventileinrichtung 33 angeschlossenes Backup-Magnetventil.
Die beiden Backup-Magnetventile sind beispielsweise bestromt geschlossen und entströmt geöffnet, um den am jeweiligen Backupdruck-Anschluss 37 bzw. 38 anstehenden pneumatischen Backup-Druck an das jeweilige Relaisventil weiterzuleiten, damit dieses abhängig von dem pneumatischen Backup-Druck jeweils einen Bremsdruck moduliert, hier nämlich den Betriebsbremsdruck innerhalb des Vorderachs-Bremskreises und den Betriebsbremsdruck innerhalb des Hinterachs-Bremskreises. Um daneben auch den Anhängerbremsdruck abhängig von dem Backup-Druck erzeugen zu können, umfasst die zweite Ventileinrichtung 21 der Druckregel-Baueinheit 6 die bekannten und typischen Komponenten (Einlass-Auslassventilkombination, Relaisventil, Drucksensor, Backup-Magnetventil und optional ein eigenes elektronisches Steuergerät) eines Anhängersteuermoduls (TCM) mit einem eigenen Backup-Magnetventil.
Ein erster Signal-Anschluss 39 der Druckregel-Baueinheit 6, der intern mit der ersten Steuer- und Regelelektronik 8 verbunden ist, und ein zweiter Signal-Anschluss 40 der Bremssteuer-Baueinheit 31 , welcher intern mit der zweiten Steuer- und Regelelektronik 32 verbunden ist, stehen über eine Kommunikationseinrichtung 41 , beispielsweise einen Datenbus miteinander in Signalverbindung. Weiterhin ist an die Kommunikationseinrichtung 41 auch der Bremswertgeber 36 angeschlossen, der hier beispielsweise auch autonom, d.h. ohne Zutun des Fahrers ein Betriebsbremsanforderungssignal erzeugt.
Normalfall
Auf der Basis des über die Kommunikationseinrichtung 41 und die ersten und zweiten Signal-Anschlüsse 39, 40 eingesteuerten Betriebsbremsanforderungssignals oder abhängig davon steuert dann im Normalbetrieb oder im Normalfall die erste Steuer- und Regelelektronik 8 die zweite Ventileinrichtung 21 an, um den Betriebsbremsdruck für den Hinterachs-Bremskreis und den Anhänger-Bremsdruck für den Anhänger-Bremskreis zu erzeugen, sowie die zweite Steuer- und Regelelektronik 32 die dritte Ventileinrichtung 33 an, um den Betriebsbremsdruck für den Vorderachs-Bremskreis zu erzeugen.
Erste elektro-pneumatische Redundanz
Die oben beschriebenen Maßnahmen stellen zusätzlich redundante Bremsfunktionen der kombinierten Betriebs- und Anhängerbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs sowie optional auch eine redundante Druckregelfunktion der Druckluftversorgungseinrichtung 2 zur Verfügung, insbesondere für den Fall, dass die erste Steuer- und Regelelektronik 8 oder die zweite Steuer- und Regelelektronik 32 ausfällt.
Daher ist insbesondere bei einem Ausfall oder Fehler der ersten Steuer- oder Regelelektronik 8 der Druckregel-Baueinheit 6, der beispielsweise durch einen Ausfall der elektrischen Energieversorgung der ersten Steuer- oder Regelelektronik 8 oder einen Software- oder Hardwarefehler hervorgerufen werden kann, die zweite Steuer- oder Regelelektronik 32 der Bremssteuer-Baueinheit 31 ausgebildet und eingerichtet, die Betriebsbremsfunktion im Hinterachs-Bremskreis und die Anhänger-Bremsfunktion auszuführen. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die zweite Steuer- oder Regelelektronik 32 der Bremssteuer-Baueinheit 31 über die Kommunikationseinrichtung 41 die zweite Ventileinrichtung 21 der Druckregel-Baueinheit 6 ansteuert, um den Betriebsbremsdruck für den Hinterachs-Bremskreis und den Anhängerbremsdruck für den Anhängerbremskreis zu erzeugen. Hierzu kann die zweite Ventileinrichtung 21 beispielsweise mit dem ersten Signal-Anschluss 39 der Druckregel-Baueinheit 6 direkt oder indirekt verbunden sein. Denkbar ist beispielsweise eine von dem ersten Signal- Anschluss 39 durch die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 bis zur zweiten Ventileinrichtung 21 hindurchgeschleifte Signalverbindung.
Es versteht sich dabei, dass in einem solchen Fall die zweite Steuer- und Regelelektronik 32 dann weiterhin die dritte Ventileinrichtung 33 ansteuert, um den Betriebsbremsdruck für den Vorderachs-Bremskries zu erzeugen.
Bevorzugt zusätzlich ist bei einem Ausfall oder Fehler der ersten Steuer- oder Regelelektronik 8 der Druckregel-Baueinheit 6 die zweite Steuer- oder Regelelektronik 32 der Bremssteuer-Baueinheit 31 ausgebildet und eingerichtet, die Druckregel-, die Druckluftaufbereitungs, und/oder die Druckluftverteilungsfunktion durch eine entsprechende Steuerung der ersten Ventileinrichtung 7 zu übernehmen.
Andererseits ist bei einem Ausfall oder Fehler (Gründe s.o.) der zweiten Steuer- oder Regelelektronik 32 der Bremssteuer-Baueinheit 31 die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 der Druckregel-Baueinheit 6 ausgebildet und eingerichtet, die Betriebsbremsfunktion im Vorderachs-Bremskreis auszuführen, indem dann die erste Steuer- oder Regelelektronik 8 der Druckregel-Baueinheit 6 über die Kommunikationseinrichtung 41 die dritte Ventileinrichtung 33 ansteuert, um den Betriebsbremsdruck für den Vorderachs- Bremskreis zu erzeugen. Hierzu kann die dritte Ventileinrichtung 33 mit dem zweiten Signal-Anschluss 40 der Bremssteuer-Baueinheit 6 direkt oder indirekt verbunden sein. Denkbar ist beispielsweise eine von dem zweiten Signal-Anschluss 40 durch die zweite Steuer- oder Regelelektronik 32 bis zur dritten Ventileinrichtung 33 hindurchgeschleifte Signalverbindung.
Es versteht sich dabei, dass in einem solchen Fall die erste Steuer- und Regelelektronik 8 dann weiterhin die zweite Ventileinrichtung 21 ansteuert, um den Betriebsbremsdruck für den Hinterachs-Bremskreis und den Anhängerbremsdruck für den Anhängerbremskreis zu erzeugen. Weiterhin kann dann die erste Steuer- und Regelelektronik 8 auch die erste Ventileinrichtung 7 ansteuern, um die Druckregel-, die Druckluftaufbereitungs- und/oder die Druckluftverteilungsfunktion auszuführen. Mit diesen Maßnahmen ist daher in vorteilhafter Weise eine kreuzweise Redundanz möglich, welche bei einem Fehler oder Ausfall der ersten Steuer- oder Regelelektronik oder der zweiten Steuer- oder Regelelektronik dennoch eine Ausführung der Bremsfunktionen im Vorderachs-Bremskreis, im Hinterachs-Bremskreis und im Anhänger-Bremskreis ermöglicht sowie optional zusätzlich auch eine Ausführung der Druckregel-, der Druckluftaufbereitungs und/oder der Druckluftverteilungsfunktion. Damit bleiben die Betriebsbremsfunktionen im Vorderachs-Bremskreis und im Hinterachs- Bremskreis sowie optional auch Druckregel-, der Druckluftaufbereitungs und/oder der Druckluftverteilungsfunktion in vollem Umfang und parallel erhalten, auch wenn die für diese Funktionen eigentlich jeweils vorgesehene Steuer- und Regelelektronik 8 oder 32 ausgefallen ist.
Bevorzugt wird mittels der Kommunikationseinrichtung 41 der Ausfall oder Fehler der erste Steuer- und Regelelektronik 8 bzw. der zweiten Steuer- und Regelelektronik 32 der jeweils anderen intakten Steuer- und Regelelektronik 32 oder 8 durch ein Ausfall- oder Fehlersignal gemeldet, wobei dann, wie oben beschrieben die jeweils intakte Steuer- und Regelelektronik 8 oder 32 die erste Ventileinrichtung 7 und/oder die zweite Ventileinrichtung 21 und/oder die dritte Ventileinrichtung 33 auf das Ausfall- oder Fehlersignal hin ansteuert, um die Betriebsbremsfunktion in dem jeweils elektrisch ausgefallen Bremskreis sowie optional zusätzlich die Druckregel-, der Druckluftaufbereitungs und/oder der Druckluftverteilungsfunktion auszuführen. Die erste und zweite Steuer- oder Regelelektronik 8, 32 können daher jeweils implementierte Selbstüberwachungsroutinen umfassen, um das Ausfall- oder Fehlersignal zu erzeugen.
Zweite elektro-pneumatische Redundanz
Die zweite Ventileinrichtung 21 ist an dem ersten Backupdruck-Anschluss 37 der Druckregel-Baueinheit 6 pneumatisch steuerbar ausgebildet, um den Betriebsbremsdruck innerhalb des Hinterachs-Bremskreises zu erzeugen. Der erste Backupdruck-Anschluss 37 der Druckregel-Baueinheit 6 ist dann mit einem Betriebsbremsdruck-Anschluss 34 der Bremssteuer-Baueinheit 31 über eine erste Backup-Druckleitung 43 verbunden. Die pneumatische Steuerbarkeit der zweiten Ventileinrichtung 21 ergibt sich dann aufgrund des oben beschriebenen integrierten Backup-Magnetventils, welches insbesondere im elektrischen Fehlerfall (z.B. Ausfall der elektrischen Energieversorgung der Druckregel-Baueinheit 6 unbestromt öffnet und dadurch über die erste Backup-Druckleitung 43 den modulierten Betriebsbremsdruck für den Vorderachs-Bremskreis als pneumatischen Steuerdruck oder Backup-Druck an das in der zweiten Ventileinrichtung 21 integrierte Relaisventil weiterleitet, wodurch dieses dann abhängig von dem modulierten Betriebsbremsdruck des Vorderachs-Bremskreises den Betriebsbremsdruck für den Hinterachs-Bremskreis erzeugt bzw. ebenfalls moduliert.
Auch soll hier die zweite Ventileinrichtung 21 derart ausgebildet sein, um abhängig von dem an dem ersten Backupdruck-Anschluss 37 anstehenden Backup-Druck den Anhänger-Bremsdruck des Anhänger-Bremskreises zu erzeugen, beispielsweise dadurch, dass wie oben beschrieben bevorzugt die Komponenten eines Anhängersteuerventils oder eines Anhängersteuermoduls (TCM) in die zweite Ventileinrichtung 21 integriert sind, welche insbesondere ein eigenes Backup- Magnetventil für den Anhänger-Bremskreis umfassen.
Im diesem Sinne ist hier auch die dritte Ventileinrichtung 33 der Bremssteuer-Baueinheit 31 an dem zweiten Backupdruck-Anschluss 38 der Bremssteuer-Baueinheit 31 durch einen Backup-Druck pneumatisch steuerbar ausgebildet, um den Betriebsbremsdruck für den Vorderachs-Bremskreis zu erzeugen. Hierzu steht der zweite Backupdruck- Anschluss 38 der Bremssteuer-Baueinheit 31 mit dem Betriebsbremsdruck-Ausgang 22 der Druckregel-Baueinheit 6 über eine zweite Backup-Druckleitung 45 in Verbindung. Auch hier ergibt sich die pneumatische Steuerbarkeit der dritten Ventileinrichtung 33 aus dem wie oben beschriebenen dort integrierten Backup-Magnetventil, welches im elektrischen Fehlerfall (z.B. Ausfall der elektrischen Energieversorgung der Bremssteuer- Baueinheit 31 ) unbestromt öffnet und dadurch über die zweite Backup-Druckleitung 45 den Betriebsbremsdruck des Hinterachs-Bremskreises als pneumatischen Steuerdruck oder Backup-Druck an das integrierte Relaisventil der dritten Ventileinrichtung 33 weiterleitet, wodurch dieses dann abhängig von dem modulierten Betriebsbremsdruck des Hinterachs-Bremskreises den Betriebsbremsdruck für den Vorderachs-Bremskreis erzeugt bzw. moduliert.
Mit diesen Maßnahmen ist daher eine redundante kreuzweise elektro-pneumatische Steuerung der Druckregel-Baueinheit 6 und/oder der Bremssteuer-Baueinheit 31 möglich, wenn die vorrangige elektrische oder elektronische Steuerung durch die erste Steuer- und Regelelektronik 8 oder durch die zweite Steuer- und Regelelektronik 32 einen Fehler aufweist oder ausgefallen ist. Dann wird der von der jeweils intakten Baueinheit 6 oder 31 ausgesteuerte und auf elektrischem Wege modulierte Betriebsbremsdruck als Backup-Druck für eine pneumatische Steuerung der jeweils ausgefallenen Baueinheit 6 oder 31 herangezogen.
Gemäß weiterer, hier nicht dargestellter Ausführungsformen der Drucklufteinrichtung 1 kann in die Bremssteuer-Baueinheit 31 ein Vorderachs-Druckregelmodul integriert sein oder ein solches ausbilden, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks innerhalb des Vorderachs-Bremskreises für die pneumatischen Betriebsbremszylinder 35 der Vorderachse.
Zusätzlich oder alternativ kann in die Druckregel-Baueinheit 6 ein Hinterachs- Druckregelmodul integriert sein, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks für die pneumatischen Betriebsbremszylinder 24 der Hinterachse HA innerhalb des Hinterachs-Bremskreises.
Wie oben erwähnt, kann zusätzlich oder alternativ in der Druckregel-Baueinheit 6 ein Anhängersteuermodul (TCM) integriert sein, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung des Anhänger-Bremsdrucks innerhalb des Anhänger-Bremskreises. Das Anhängersteuermodul kann dabei wie ein Druckregelmodul ausgeführt, jedoch auch ohne eigene Steuerelektronik ausgeführt sein, wobei vorzugsweise eine Regelung des Anhängerbremsdrucks vorgesehen ist. Weiterhin erfolgt bei einem solchen Anhängersteuermodul die pneumatische Steuerung invers, d.h., dass ein hoher pneumatischer Steuerdruck zu einem niedrigen Anhängersteuerdruck führt und umgekehrt.
Ein solches Druckregelmodul bzw. Anhängersteuermodul kann in bekannter Weise eine von einer (beim Anhängersteuermodul optional) integrierten Steuerelektronik gesteuerte Einlass/Auslass-Magnetventilkombination sowie ein von dieser pneumatisch gesteuertes Relaisventil umfassen, welches dann den jeweiligen Bremsdruck ausgibt. Ebenfalls integriert sein kann ein Drucksensor zur Rückmeldung des ausgesteuerten Ist- Bremsdrucks an die integrierte Steuerelektronik, welche ein den Soll-Bremsdruck repräsentierendes Signal von dem Bremswertgeber empfängt, um dann intern einen Soll- Ist-Abgleich durchzuführen. Ebenfalls integriert in ein solches Druckregelmodul bzw. Anhängersteuermodul kann ein an einen pneumatischen Steueranschluss angeschlossenes Backup-Magnetventil sein, welches beispielsweise bestromt geschlossen und entströmt geöffnet ist, um den am pneumatischen Steueranschluss anstehenden pneumatischen Steuerdruck an das Relaisventil zu leiten, damit dieses abhängig von dem pneumatischen Steuerdruck den jeweiligen Bremsdruck moduliert.
Die Steuerelektronik des Druckregelmoduls bzw. Anhängersteuermoduls kann dann insbesondere in die erste Steuer- und Regelelektronik 8 und/oder in die zweite Steuer- und Regelelektronik 32 integriert oder separat hiervon ausgeführt sein. Im zweiten Fall kann das von dem Bremswertgeber 36 ausgesteuerte Bremsanforderungssignal einerseits für die Steuerelektronik des betreffenden Druckregelmoduls bzw. für das Anhängersteuermodul und andererseits für die betreffende Steuer- und Regelelektronik 8 oder 32 beispielsweise über den gemeinsamen Signal-Anschluss oder über getrennte elektrische Signal-Anschlüsse der Druckregel-Baueinheit 6 und/oder der Bremssteuer- Baueinheit 31 eingesteuert werden.
Auch können die zweite Ventileinrichtung 21 und/oder die dritte Ventileinrichtung 33 und/oder das Druckregelmodul und/oder das Anhängersteuermodul mit wenigstens (jeweils) einem oder dem Druckluftvorrat 12 verbunden sein, um aus dem Vorratsdruck einen modulierten Betriebsbremsdruck bzw. Anhängerbremsdruck zu erzeugen.
Wie oben bereits ausgeführt, kann ist das Kraftfahrzeug ein wenigstens teilautonom gesteuertes Kraftfahrzeug, bei welchem insbesondere das Bremsanforderungssignal durch den Bremswertgeber 36 automatisch erzeugt wird. Der Bremswertgeber 36 kann auch ein Fahrerassistenzsystem umfassen, welche ohne Zutun des Fahrers ein erstes Bremsanforderungssignal erzeugt, beispielsweise ein Notbremsassistent, eine adaptive Geschwindigkeitsregelung, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder ein Fahrdynamikregelsystem. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Bremswertgeber 36 ein vom Fahrer betätigbares Fußbremsmodul umfasst, welches ein zweites Bremsanforderungssignal erzeugt. Dabei kann (können) das erste Bremsanforderungssignal und/oder das zweite Bremsanforderungssignal von der ersten Steuer- und Regelelektronik 8 und/oder von der zweiten Steuer und Regelelektronik 32 ausgewertet werden, um die oben beschriebenen Betriebsbremsfunktionen und/oder die Anhängerbremsfunktion durch die jeweilige Ventileinrichtung 21 bzw. 33 auszuführen. Bezugszeichenliste
1 Drucklufteinrichtung
2 Druckluftversorgungseinrichtung
3 Lufttrockner-Baueinheit
4 Lufttrocknerpatrone
5 Sockel
6 Druckregel-Baueinheit
7 erste Ventileinrichtung
8 erste Steuer- und Regelelektronik
9 Kompressor
10 Kompressor-Anschluss
11 Vorratsluft-Ausgang
12 Druckluftvorrat
13 pneumatische Schlauchleitung
14 erste Anschlusseinrichtung
15 zweite Anschlusseinrichtung
16 erste Befestigungseinrichtung
17 Querträger
18 Leiterrahmen
19 Längsträger
20 zweite Befestigungseinrichtung
21 zweite Ventileinrichtung
22 Betriebsbremsdruck-Ausgang
23 erste Bremsdruckleitung
24 Betriebsbremszylinder HA
25 Anhängerbremsdruck-Ausgang 26 Anhängerbremsleitung
27 Kupplungskopf „Bremse“
28 Anhängervorratsdruckausgang
29 Anhängervorratsleitung
30 Kupplungskopf „Vorrat“
31 Bremssteuer-Baueinheit
32 zweite Steuer- und Regelelektronik
33 dritte Ventileinrichtung
34 Betriebsbremsdruck-Anschlüsse
35 Betriebsbremszylinder VA
36 Bremswertgeber
37 erster Backupdruck-Anschluss
38 zweiter Backupdruck-Anschluss
39 erster Signal-Anschluss
40 zweiter Signal-Anschluss
41 Kommunikationseinrichtung
43 erste Backup-Druckleitung
45 zweite Backup-Druckleitung
46 zweite Bremsdruckleitungen

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Drucklufteinrichtung (1 ) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zugfahrzeugs einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination umfassend eine Druckluftversorgungseinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftversorgungseinrichtung (2) einen Kompressor-Anschluss (10) für einen Kompressor (9) und als voneinander getrennte Baueinheiten beinhaltet: a) eine Lufttrockner-Baueinheit (3) mit einer auswechselbaren Lufttrocknerpatrone (4) und einem Sockel (5) für die Lufttrocknerpatrone (4), b) eine Druckregel-Baueinheit (6) mit einer ersten Ventileinrichtung (7) einer ersten Steuer- oder Regelelektronik (8), welche wenigstens Routinen für eine Druckregelung umfasst, sowie mit wenigstens einem Vorratsluft-Ausgang (11 ), wobei die erste Steuer- oder Regelelektronik (8) die erste Ventileinrichtung (7) wenigstens im Sinne einer Druckregelfunktion steuert, um aus der von einer durch den Kompressor-Anschluss (10) zugeführten Druckluft an dem wenigstens einen Vorratsluft-Ausgang (11 ) eine druckgeregelte Vorratsdruckluft für wenigstens einen Druckluftvorrat (12) zu erzeugen, wobei c) eine Druckluftverbindung zwischen der Lufttrockner-Baueinheit (3) und der Druckregel-Baueinheit (6) vorgesehen ist, die wenigstens eine pneumatische Leitung (13) umfasst oder durch eine solche gebildet wird.
2. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anschlusseinrichtung (14) zwischen der wenigstens einen pneumatischen Leitung (13) und der Lufttrockner-Baueinheit (3) und eine zweite Anschlusseinrichtung (15) zwischen der wenigstens einen pneumatischen Leitung (13) und der Druckregel- Baueinheit (6) vorgesehen ist.
3. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) in der ersten Steuer- oder Regelelektronik (8) der Druckregel-Baueinheit (6) wenigstens eine Steuer- oder Regelroutine wenigstens einer Bremsfunktion einer Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert ist, welche von der Drucklufteinrichtung (1 ) umfasst ist, und dass b) die Druckregel-Baueinheit (6) eine zweite Ventileinrichtung (21 ) umfasst, welche elektrisch gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik (8) wenigstens einen ersten Bremsdruck für die Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs erzeugt.
4. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsfunktion a) eine Betriebsbremsfunktion ist, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Betriebsbremsdrucks innerhalb einer Betriebsbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung (1 ) umfasst ist, und/oder b) eine Parkbremsfunktion ist, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Parkbremsdrucks innerhalb einer Parkbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung (1 ) umfasst ist und/oder c) eine Anhängerbremsfunktion ist, ausgebildet und eingerichtet zum Steuern oder Regeln wenigstens eines Anhängerbremsdrucks innerhalb einer Anhängerbremseinrichtung als einen ersten Bremsdruck, welche von der Drucklufteinrichtung (1 ) umfasst ist.
5. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinrichtung (21 ) der Druckregel-Baueinheit (6) gesteuert durch die erste Steuer- oder Regelelektronik (8) ausgebildet und eingerichtet ist, um den wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen und an wenigstens einen Bremsdruck-Ausgang (22, 25) der Druckregel-Baueinheit (6) zu steuern.
6. Drucklufteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bremssteuer-Baueinheit (31) mit einer zweiten Steuer- oder Regelelektronik (32) und einer dritten Ventileinrichtung (33) beinhaltet, wobei in der zweiten Steuer- oder Regelelektronik (32) in redundanter Weise die wenigstens eine Steuer- oder Regelroutine der wenigstens einen Bremsfunktion der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert ist, und wobei die zweite Steuer- oder Regelelektronik (32) ausgebildet und eingerichtet ist, um die dritte Ventileinrichtung (33) anzusteuern, um an einem Bremsdruck- Anschluss (34) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) wenigstens einen zweiten Bremsdruck auszusteuern, wobei der wenigstens eine zweite Bremsdruck ein Betriebsbremsdruck und/oder ein Parkbremsdruck und/oder ein Anhängerbremsdruck ist.
7. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) bei einem Ausfall oder Fehler der ersten Steuer- oder Regelelektronik (8) der Druckregel-Baueinheit (6) die zweite Steuer- oder Regelelektronik (32) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine Bremsfunktion und/oder die Druckregelfunktion auszuführen und/oder die zweite Ventileinrichtung (21 ) anzusteuern, um den wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen, und/oder b) bei einem Ausfall oder Fehler der zweiten Steuer- oder Regelelektronik (32) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) die erste Steuer- oder Regelelektronik (8) der Druckregel-Baueinheit (6) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine Bremsfunktion auszuführen und/oder die dritte Ventileinrichtung (33) anzusteuern, um den wenigstens einen zweiten Bremsdruck zu erzeugen.
8. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Druckregel-Baueinheit (6) und der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) eine Kommunikationseinrichtung (41 ) vorgesehen ist.
9. Drucklufteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Druckregel-Baueinheit (6) und die Bremssteuer-Baueinheit (31 ) ausgebildet und eingerichtet sind, mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung (41 ) eine Fremdüberwachung in Bezug auf die Funktionsfähigkeit der jeweils anderen Baueinheit (6, 31 ) und/oder eine Selbstüberwachung in Bezug auf die eigene Funktionsfähigkeit auszuführen, und dass b) die Druckregel-Baueinheit (6) und die Bremssteuer-Baueinheit (31 ) ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei einem durch die Selbstüberwachung oder die Fremdüberwachung detektierten Fehler oder Ausfall b1 ) die von dem Fehler oder Ausfall betroffene Baueinheit (6, 31 ) in Bezug auf ihren Funktionsumfang beschränkt oder abgeschaltet wird, und/oder dass b2) der Fehler oder der Ausfall der von dem Fehler oder dem Ausfall betroffenen Baueinheit (6, 31 ) der jeweils anderen Baueinheit (6, 31 ) mittels der Kommunikationseinrichtung (41 ) durch ein Ausfall- oder Fehlersignal gemeldet wird, und dass dann die andere, nicht von dem Fehler oder dem Ausfall betroffene Baueinheit ausgebildet und eingerichtet ist, auf das Ausfall- oder Fehlersignal hin die wenigstens eine Bremsfunktion auszuführen.
10. Drucklufteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bremssteuer-Baueinheit (31 ) a) ein Vorderachs-Druckregelmodul für eine Vorderachse integriert ist, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren (35) der Vorderachse, und/oder b) ein Hinterachs-Druckregelmodul für eine Hinterachse integriert ist, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines geregelten Betriebsbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren (24) der Hinterachse, und/oder c) ein Anhängersteuermodul zur Steuerung der Bremsen des Anhängers integriert ist, welches ausgebildet und eingerichtet ist, zur Erzeugung eines Anhängerbremsdrucks für pneumatische Bremsaktuatoren des Anhängers.
11. Drucklufteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass a) die zweite Ventileinrichtung (21 ) an einem ersten Backupdruck-Anschluss (42) der Druckregel-Baueinheit (6) pneumatisch steuerbar ausgebildet ist, um abhängig von einem Backup-Druck den wenigstens einen ersten Bremsdruck zu erzeugen, wobei der erste Backupdruck-Anschluss (42) mit dem Bremsdruck-Anschluss (34) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) verbunden ist, und wobei der am Bremsdruck- Anschluss (34) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) ausgesteuerte Bremsdruck den Backup-Druck bildet, und/oder dass b) die dritte Ventileinrichtung (33) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) an einem zweiten Backupdruck-Anschluss (44) pneumatisch steuerbar ausgebildet ist, um abhängig von einem Backup-Druck den Bremsdruck zu erzeugen, wobei der zweite Backupdruck-Anschluss (44) der Bremssteuer-Baueinheit (31 ) mit dem Bremsdruck-Ausgang (22) der Druckregel-Baueinheit (6) verbunden ist, und wobei der am Bremsdruck-Ausgang (22) der Druckregel-Baueinheit (6) ausgesteuerte Bremsdruck den Backup-Druck bildet.
12. Drucklufteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregel-Baueinheit (6) von einer ersten elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt ist, welche unabhängig von einer zweiten elektrischen Energiequelle ist, welche die Bremssteuer-Baueinheit (31 ) mit elektrischer Energie versorgt.
13. Drucklufteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Lufttrockner-Baueinheit (3) mit einer ersten Befestigungseinrichtung (16) versehen ist, welche erste Anschlussmaße aufweist, b) die Druckregel-Baueinheit (6) mit einer zweiten Befestigungseinrichtung (20) versehen ist, welche zweite Anschlussmaße aufweist, wobei c) sich die ersten und zweiten Anschlussmaße unterscheiden.
14. Drucklufteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor-Anschluss (10) a) an der Lufttrockner-Baueinheit (3) ausgebildet und eingerichtet ist, um durch den Kompressor (9) komprimierte Druckluft in die Lufttrockner-Baueinheit (3) zu leiten, um diese dort zu trocknen, oder b) an der Druckregel-Baueinheit (6) ausgebildet und eingerichtet ist, um durch den Kompressor (9) komprimierte Druckluft in die Druckregel-Baueinheit (6) zu leiten, wobei die wenigstens eine pneumatische Leitung (13) ausgebildet ist, um die komprimierte Druckluft von der Druckregel-Baueinheit (6) in die Lufttrockner- Baueinheit (3) zu leiten, um diese dort zu trocknen.
15. Drucklufteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine pneumatische Leitung (13) a) wenigstens eine erste pneumatische Leitung umfasst, welche vorgesehen ist, um Druckluft von der Lufttrockner-Baueinheit (3) in die Druckregel-Baueinheit (6) zu leiten, und wenigstens eine zweite pneumatische Leitung, welche vorgesehen ist, um Druckluft von der Druckregel-Baueinheit (6) in die Lufttrockner-Baueinheit (3) zu leiten, oder dass b) die wenigstens eine pneumatische Leitung (13) zur Leitung von Druckluft von der Druckregel-Baueinheit (6) in die Lufttrockner-Baueinheit (3) und von der Lufttrockner-Baueinheit (3) in die Druckregel-Baueinheit (6) vorgesehen ist.
16. Drucklufteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (7) wenigstens ein Mehrkreisschutzventil umfasst, wobei die erste Steuer- und Regelelektronik (8) die erste Ventileinrichtung (7) auch im Sinne einer Druckluftverteilungsfunktion der über den Kompressor-Anschluss (10) zugeführten Druckluft auf verschiedene Druckluftkreise steuert.
17. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Druckluftverbraucher und einer Drucklufteinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckluftversorgungseinrichtung (2) den wenigstens einen Druckluftverbraucher mit Druckluft versorgt, und wobei die Lufttrockner-Baueinheit (3) an einer ersten Position des Kraftfahrzeugs angeordnet oder befestigt ist, welche von einer zweiten Position des Kraftfahrzeugs abweicht oder räumlich getrennt ist, an welcher die Druckregel-Baueinheit (6) angeordnet oder befestigt ist.
18. Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position und die zweite Position von ersten und zweiten Positionen abweichen, bei welchen die Lufttrockner-Baueinheit (3) und die Druckregel-Baueinheit (6) an unterschiedlichen Seiten einer Komponente des Kraftfahrzeugs einander unmittelbar gegenüberliegend befestigt sind.
19. Kraftfahrzeug nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die an der ersten Position des Kraftfahrzeugs befestigte Lufttrockner-Baueinheit (3) zu einer Außenseite des Kraftfahrzeugs weisen oder an der Außenseite angeordnet ist.
20. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Position und/oder die zweite Position an einem Rahmen (18) des Kraftfahrzeugs befindet (befinden).
21 . Kraftfahrzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite
Position an einem Längsträger (19) des Rahmens (18) des Kraftfahrzeugs befindet.
22. Kraftfahrzeug nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Position an einem Querträger (17) des Rahmens (18) des Kraftfahrzeugs befindet.
23. Kraftfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass es ein wenigstens teilautonom gesteuertes Fahrzeug ist.
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