DE60208804T2

DE60208804T2 - Druckluftverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60208804T2
Application number: DE60208804T
Authority: DE
Inventors: Bruno Duchet; Armando Carneiro Esteves
Original assignee: Renault Trucks SAS
Current assignee: Renault Trucks SAS
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: EP1406805A2; FR2827646A1; DE60208804D1; US7455371B2; US20080030071A1; WO2003008250A3; ATE316028T1; US7246862B2; US20040145237A1; ES2255622T3; WO2003008250A2; EP1406805B1; FR2827646B1; AU2002325996A1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektropneumatischen Bauteile und insbesondere jene, die in Nutzfahrzeugen wie z.B. Lastkraftwagen oder Analogem verwendet werden. Sie betrifft insbesondere eine Druckluftverarbeitungsvorrichtung, welche die Speisung der Hauptbrems- oder Betriebsbremsanlage mit der Speisung verschiedener anderer Systeme kombiniert, die Druckluft als Energiequelle verwenden.
Stand der Technik
Auf allgemeine Weise sind Nutzfahrzeuge und insbesondere Lastkraftwagen mit einem Bremssystem versehen, das Druckluft verwendet. Diese Druckluft wird von einem Pneumatikkompressor erzeugt, der vom Verbrennungsmotor angetrieben wird. Dieser Kompressor liefert die Druckluft, die in einem Luftreservoir gespeichert wird, das zur Speisung des Betriebsbremskreises bestimmt ist. Wenn der Lenker das Bremspedal betätigt, speist auf diese Weise die in dem fraglichen Reservoir enthaltene Druckluft den Pneumatikkreis, der für die Bremsung des Motorfahrzeugs sorgt.
Die gleiche Anordnung wird verwendet, um die Betriebsbremsung des Anhängers zu gewährleisten, wenn dieser mit dem Motorfahrzeug verbunden ist. Ein zusätzliches Reservoir, das für den Betriebsbremskreis des Anhängers bestimmt ist, wird ebenfalls durch den Kompressor gespeist.
Genauer erfolgt die Beförderung der vom Kompressor erzeugten Druckluft zu den Reservoirs über eine elektropneumatische Vorrichtung. Diese Vorrichtung, die mit dem Ausgang des Kompressors verbunden ist, verarbeitet die so erzeugte Luft, um sie auf optimale Weise zu den Reservoirs zu liefern, die mit dem Betriebsbremskreis verbunden sind.
Diese Verarbeitungsvorrichtung liefert auch Druckluft für andere Systeme, die verschiedene Funktionen im Fahrzeug erfüllen.
Insbesondere kann die Parkbremsanlage genannt werden, die durch eine mechanische Blockierung der Räder die Immobilisierung des Fahrzeugs ermöglicht, wenn dieses steht. Diese Parkbremse wird durch ein Betätigungsorgan gelöst, wenn das Letztgenannte mit Druckluft mit einem geeigneten Druck versorgt wird. In den bestehenden Fahrzeugen liefert die am Ausgang des Pneumatikkompressors angeordnete Luftverarbeitungsvorrichtung daher einen Speisedruck, der über entsprechende Leitungen bis in die Nähe der Betätigungsorgane befördert wird, die zum Lösen der Parkbremse dienen.
Genauer speisen diese Leitungen pneumatische Bauteile wie insbesondere Hähne und Ventile, die dem Betätigungsorgan einen adäquaten Druck liefern. Die Steuerung dieser Hähne erfolgt im Allgemeinen manuell durch den Lenker.
Die am Ausgang des Kompressors angeordnete Luftverarbeitungsvorrichtung weist daher einen Luftauslass auf, der für die Speisung des Parkbremskreises des Motorfahrzeugs bestimmt ist.
Beispiele solcher Verarbeitungsvorrichtungen sind insbesondere in den Dokumenten EP 0 689 117 , EP 1 004 495 , WO 96/34785, EP 0 831 383 , EP 0 864 476 und WO 00/07863 beschrieben.
Solche Vorrichtung umfassen auch zusätzliche Druckluftauslässe, die dazu bestimmt sind, andere mit Druckluft betriebene Systeme zu speisen.
Es können zum Beispiel die Vorrichtungen zur pneumatischen Aufhängung der Achsen genannt werden. Zu diesem Zweck umfasst die am Ausgang des Kompressors angeordnete Luftverarbeitungsvorrichtung einen Luftauslass, der eine Einheit von Elektroventilen speist, die in der Nähe der pneumatisch aufgehängten Achsen angeordnet sind. Die Steuerung dieser Elektroventile erfolgt auf der Basis von Informationen, die von Messfühlern ausgegeben werden, die in der Nähe der aufgehängten Achse angeordnet sind.
Ein Messfühler für die Höhe misst den Höhenunterschied zwischen dem Fahrgestell des Fahrzeugs und der betreffenden Achse. Dieser Messfühler liefert eine Information, die verarbeitet wird, um die Elektroventile zu steuern, welche die Aufhängungs-Luftfedern speisen, und zwar auf der Basis des Drucks, der von der Luftverarbeitungsvorrichtung geliefert wird, die mit dem Kompressor verbunden ist.
Die gleiche Anordnung wird auch für die Steuerung der am Anhänger montierten Parkbremse verwendet.
Die gleiche Art von Architektur wird auch für verschiedene andere Nebeneinrichtungen verwendet, unter denen insbesondere die Antriebssysteme oder die Differentialsperrsysteme genannt werden können.
Man versteht, dass die bestehenden Architekturen den Nachteil eines lokalisierten Einbaus der verschiedenen Bauteile aufweisen, die für jede der oben beschriebenen Funktionen verwendet werden. Die verstreute Anordnung der verschiedenen Bauteile sowie die Vervielfachung der pneumatischen Anschlüsse, insbesondere für die Verbindung zwischen dem Fahrgestell und der Kabine des Motorfahrzeugs, führen zu zahlreichen Risiken eines Entweichens und falscher Kontakte sowie zu Installations- und Wartungsproblemen.
Eines der Probleme, das durch die Erfindung gelöst werden soll, ist jenes der Komplexität des Pneumatikkreises und seines Steuerkreises.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft daher eine Druckluftverarbeitungsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, in ein Nutzfahrzeug eingebaut zu werden. Ein solches Fahrzeug wird im Allgemeinen durch ein Motorfahrzeug gebildet, das in der Lage ist, einen Anhänger zu ziehen. Die Luftverarbeitungsvorrichtung umfasst auf bekannte Weise:

• einen Einlass für Luft, die aus einer Druckluftquelle stammt;
• mindestens einen Luftauslass, der mit einem Reservoir verbunden ist, das zur Speisung der Betriebsbremsanlage bestimmt ist;
• eine Einheit elektropneumatischer Bauteile, welche die Verteilung der aus der Druckluftquelle stammenden und für das oder die Reservoirs bestimmten Luft sichert;
• eine elektronische Kontroll- und Steuereinheit, die in der Lage ist, die Einheit elektropneumatischer Bauteile zu steuern, wobei diese Kontrolleinheit mit einer Vielfachleitung zur IT-Kommunikation verbunden ist.

Gemäß der Erfindung ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem umfasst:

– einen zusätzlichen Luftauslass, der zur Speisung des oder der Betätigungsorgane der Parkbremsanlage des Motorfahrzeugs bestimmt ist;
– eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Bauteile, die mit dem zusätzlichen Luftauslass verbunden sind;
– in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit integrierte Steuermittel, die in der Lage sind, die zusätzliche Einheit elektropneumatischer Bauteile in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation und/oder Messfühlern stammen, die direkt mit der Kontroll- und Steuereinheit verbunden sind.

Anders gesagt erfolgt die Steuerung der Parkbremse direkt durch die am Ausgang des Kompressors angeordnete Luftverarbeitungsvorrichtung und nicht durch eine spezifische funktionelle Einheit, die auf mehrere Stellen des Fahrzeugs auseinandergezogen ist. Unter Steuerung der Parkbremse versteht man nicht nur die Speisung der Betätigungsorgane mit Druckluft, sondern auch die Berücksichtigung spezifischer Informationen, die das Lösen der Parkbremse in Abhängigkeit von zahlreichen Informationen, die insbesondere von der Kabine des Fahrzeugs stammen, erlauben oder nicht erlauben.
Auf diese Weise sind die verschiedenen elektropneumatischen Bauteile, wie z.B. die Elektroventile, die das Betätigungsorgan der Parkbremse speisen, in die am Ausgang des Kompressors angeordnete Luftverarbeitungsvorrichtung integriert und sind nicht mehr wie im Stand der Technik über das Fahrzeug verstreut.
Einer der Aspekte der Erfindung besteht daher darin, einerseits die verschiedenen elektropneumatischen Bauteile, die für das Lösen der Parkbremse verantwortlich sind, in ein und derselben Luftverarbeitungsvorrichtung zusammenzufassen, und andererseits die Steuerlogik dieser Bauteile in die Kontroll- und Steuereinheit zu integrieren.
Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Gesamtheit verbessert, da es nicht mehr notwendig ist, die pneumatischen Informationen zur Steuerung der für die Parkbremse verantwortlichen Ventile zu verschiedenen Punkten des Fahrzeugs, und insbesondere in die Kabine, zu befördern. Durch eine pauschale Steuerung der Kontroll- und Steuereinheit, die für die Steuerung dieser Parkbremse sorgt, werden daher die Wartungsvorgänge sowie die Möglichkeiten zur automatischen Durchführung von Diagnosen vereinfacht.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung können der zusätzliche Luftauslass und die Einheit zugeordneter elektropneumatischer Bauteile in einem Element angeordnet sein, das an den Körper der Vorrichtung angesetzt ist.
Anders gesagt ist der zusätzliche Luftauslass, der die Betätigungsorgane der Parkbremse speist, in einen besonderen Abschnitt integriert, der an den Hauptkörper der Luftverarbeitungsvorrichtung angeflanscht ist. Diese Architektur erweist sich als besonders vorteilhaft, da sie es ermöglicht, die Luftverarbeitungsvorrichtung modulartig zu konstruieren, wobei es insbesondere möglich ist, nur diesen Abschnitt auszutauschen, wenn er schadhaft wird, oder an einen gemeinsamen Körper verschiedene Abschnitte anzupassen, die so konfiguriert sind, dass sie verschiedene Typen von Betätigungsorganen der Parkbremsanlage speisen.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Luftverarbeitungsvorrichtung auch angepasst werden, um ein pneumatisches Aufhängungssystem zu steuern. In diesem Fall umfasst die Luftverarbeitungsvorrichtung außerdem:

• mindestens einen zusätzlichen Luftauslass, der zur Speisung des oder der Betätigungsorgane des pneumatischen Aufhängungssystems einer Achse bestimmt ist;
• eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe, die dem oder den zusätzlichen Luftauslässen zugeordnet ist;
• in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit integrierte Steuermittel, die in der Lage sind, die zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation stammen.

In anderen Worten umfasst die mit dem Kompressor verbundene Luftverarbeitungsvorrichtung Elektroventile, die direkt die Aufhängungs-Luftfedern speisen, indem sie den geeigneten Druck und Durchsatz für den optimalen Betrieb jeder dieser Federn liefern.
Die Steuerung dieser Elektroventile erfolgt insbesondere auf der Basis von Informationen, die über die Vielfachleitung zur IT-Kommunikation befördert werden und/oder von für den Betrieb bestimmten Messfühlern stammen, insbesondere von einem oder mehreren Höhenmessfühlern, die den Höhenunterschied zwischen dem Fahrgestell des Fahrzeugs und einem oder mehreren Punkten der pneumatisch aufgehängten Achse messen.
Auf diese Weise wird die Höheninformation von einem Bereich nahe der Achse bis zur elektronischen Kontroll- und Steuereinheit befördert. Die Letztgenannte bestimmt nun den zu den Aufhängungs-Luftfedern zu liefernden Durchsatz und Druck und steuert die entsprechenden Elektroventile, die in die erfindungsgemäße Luftverarbeitungsvorrichtung integriert sind.
Auf diese Weise sind die elektropneumatischen Bauteile an einer einzigen Stelle im Inneren der mit dem Kompressor verbundenen Luftverarbeitungsvorrichtung zusammengefasst, was die Wartungsvorgänge erleichtert und die Kontroll- und Steuerlogik vereinheitlicht.
Diese Architektur kann abgewandelt werden, um sie an die sehr zahlreichen Beispiele anzupassen, was den oder die Kreise der pneumatischen Aufhängung betrifft. Tatsächlich kann das Fahrzeug eine oder mehrere pneumatisch aufgehängte Achsen umfassen. In jeder Achse können die verschiedenen Luftfedern durch ein und dieselbe Druckquelle oder durch zwei verschiedene Druckquellen gespeist werden. Zu den Federn, die für die eigentliche pneumatische Aufhängung sorgen, können eine oder mehrere zusätzliche Federn kommen, die für das Heben einer Achse sorgen.
Auf diese Weise umfasst die erfindungsgemäße Luftverarbeitungsvorrichtung eine Anzahl an Auslässen, die zur Steuerung aller im Fahrzeug vorhandenen Aufhängungsfedern geeignet ist.
Auf Grund der Integration sämtlicher Steuerungen der verschiedenen elektropneumatischen Bauteile in ein und dieselbe Vorrichtung wird die Überwachung des gesamten pneumatischen Aufhängungssystems verbessert, und die Diagnose- und Wartungsvorgänge werden erleichtert.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind der oder die zusätzlichen Luftauslässe, die zur Speisung des Systems der pneumatischen Aufhängungen bestimmt sind, sowie die Einheit zugeordneter pneumatischer Organe in einem oder mehreren geflanschten Elementen zusammengefasst, die an den Körper der Luftverarbeitungsvorrichtung angesetzt sind.
Auf diese Weise ist es möglich, die Architektur der Luftverarbeitungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Schema der pneumatischen Aufhängung des Fahrzeugs modulartig zu gestalten, indem ein oder mehrere Module beigefügt werden, die jeweils Ausgänge zur Speisung der Luftfedern umfassen.
Vorteilhafterweise können in der Praxis die zur Speisung des pneumatischen Aufhängungssystems bestimmten, mit einer Achse verbundenen Luftauslässe in ein und demselben Element zusammengefasst werden, das an den Körper der Vorrichtung angeflanscht ist. Anders gesagt kann die Luftverarbeitungsvorrichtung mehrere Abschnitte umfassen, die an den Hauptkörper angesetzt sind und jeweils für die Speisung der Aufhängungs-Luftfedern einer bestimmten Achse verantwortlich sind.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Luftverarbeitungsvorrichtung verbessert werden, um den Betrieb verschiedener anderer Systeme zu gewährleisten, die Druckluft verwenden. In diesem Fall umfasst die Vorrichtung mindestens einen zusätzlichen Luftauslass, der zur Speisung des oder der pneumatischen Betätigungsorgane eines Nebensystems bestimmt ist, wie z.B. eines Differentialsperrsystems, eines Antriebssystems oder jedes anderen Systems, das die Verwendung pneumatischer Energie verlangt.
Diese Vorrichtung umfasst auch eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe, die diesen zusätzlichen Luftauslässen zugeordnet ist. Die in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit integrierten Steuermittel sind in der Lage, diese zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die auf der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation befördert werden und/oder von Messfühlern stammen, die für die verschiedenen Funktionen bestimmt sind.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Vorrichtung auch Mittel umfassen, die für eine Entfeuchtung der aus der Druckluftquelle stammenden Luft sorgen. Diese Entfeuchtungsmittel können zum Beispiel Patronen umfassen, die in Bezug auf den Körper der Luftverarbeitungsvorrichtung abnehmbar sind.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Verarbeitungsvorrichtung auch ein oder mehrere zusätzliche Elemente umfassen, die an den Körper der Vorrichtung angesetzt sind. Jedes dieser Elemente kann einen oder mehrere elektrische Kontakte aufweisen, die in der Lage sind, in einen elektrischen Steuerkreis integriert zu werden.
Diese Relaiskontakte werden durch die Kontroll- und Steuereinheit in Abhängigkeit von Informationen gesteuert, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation und/oder bestimmten Messfühlern stammen. Durch diese elektrischen Kontakte ist es möglich, die Steuerung der elektrisch funktionierenden Systeme zu gewährleisten. Als Beispiel kann man die Steuerung des Differentialsperrsystems nennen, die elektrisch erfolgen kann, oder die Antriebssysteme, deren Aktivierung in bestimmten Fällen einzig durch elektrische Energie erfolgen kann.
Es können auch die Parkbremsanlagen genannt werden, deren Betätigungsorgane auf elektrische Weise und nicht auf pneumatische Weise in Betrieb gesetzt werden. Auf diese Weise erfolgt die Steuerung dieser Parkbremse, gleich, ob im Motorfahrzeug oder im Anhänger, durch die Kontroll- und Steuereinheit, die an der Luftverarbeitungsvorrichtung montiert ist. Diese Kontroll- und Steuereinheit steuert die elektrischen Kontakte, die in dem entsprechenden Modul enthalten sind, was somit die Versorgung des elektrischen Betätigungsorgans der Parkbremse ermöglicht oder nicht ermöglicht.
Einfache Beschreibung der Zeichnungen
Die Art der Ausführung der Erfindung sowie die sich daraus ergebenden Vorteile gehen klar aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform hervor, die als nicht erschöpfendes Beispiel unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen präsentiert wird, wobei:
1 eine einfache perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Luftverarbeitungsvorrichtung ist;
2 eine Vorderansicht der Vorrichtung von 1 ist;
3 ein vereinfachtes Funktionsschema ist, das die allgemeine Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
Ausführung der Erfindung
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung eine Luftverarbeitungsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, in Nutzfahrzeuge, wie insbesondere Lastkraftwagen, eingebaut zu werden.
In einer besonderen Ausführungsform präsentiert sich diese Vorrichtung wie in 1 dargestellt. Somit umfasst die Luftverarbeitungsvorrichtung 1 auf allgemeine Weise einen Hauptkörper 2, der mit einem Lufteinlass 3 versehen ist, der dazu bestimmt ist, mit dem Kompressor verbunden zu werden, der seinerseits vom Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der Körper 2 umfasst auch eine Vielzahl von Luftauslässen 4, die dazu bestimmt sind, insbesondere den vorderen und hinteren Betriebsbremskreis des Motorfahrzeugs sowie gewisse andere mit Druckluft funktionierende Vorrichtungen zu speisen, wie z.B. Kupplungsunterstützungssysteme in Automatikgetrieben.
Die in 1 dargestellte Anzahl an Luftauslässen 4 ist als Beispiel angegeben, wobei als vereinbart gilt, dass die Erfindung Varianten umfasst, in denen die Anzahl der Auslässe kleiner oder größer als die dargestellte Anzahl ist.
Der Körper 2 nimmt auch eine Luftentfeuchterpatrone 5 auf, die es ermöglicht, einen Teil der Feuchtigkeit der vom Kompressor kommenden Luft zu eliminieren. Diese Patrone 5 kann durch andere, gleichwertige Mittel ersetzt werden, die insbesondere Membranen verwenden und die eventuell direkt in den Körper 2 der Luftverarbeitungsvorrichtung integriert sein können. Unter seiner Unterseite nimmt der Körper 2 einen Auspuff-Vorschalldämpfer 6 auf, der ohne besonderen Einfluss auf die wesentlichen Merkmale der Erfindung ist.
An seiner Vorderseite nimmt der Körper 2 eine Kontroll- und Steuereinheit 10 auf, die, wie weiter unten beschrieben werden wird, für die Steuerung der verschiedenen elektropneumatischen Bauteile sorgt, die in der Vorrichtung enthalten sind. Diese Kontroll- und Steuereinheit 10 ist mit einem Verbindungsstück 11 versehen, das u.a. für die Verbindung mit einer Vielfachleitung zur IT-Kommunikation sorgt, die die Kommunikation mit verschiedenen am Fahrzeug montierten Organen ermöglicht, insbesondere mit den Steuerungs- und Anzeigeorganen in der Kabine des Fahrzeugs.
An der dem Lufteinlass 3 entgegengesetzten Seite umfasst der Körper der Verarbeitungsvorrichtung eine Vielzahl von Modulen 13–18, die an den Körper 2 der Vorrichtung angesetzt sind, genauer gesagt oberhalb und unterhalb eines Zwischenteils 20, das mit einer Seitenfläche des Körpers 2 verbunden ist. Genauer gesagt kann die Anzahl dieser verschiedenen Module 13–18 in Abhängigkeit von der Konfiguration des Pneumatikkreises des Fahrzeugs und der Anzahl der zu speisenden pneumatischen Betätigungsorgane variabel sein.
Gemäß der Erfindung umfassen bestimmte dieser Module 13–16 elektropneumatische Organe, und zwar typischerweise Elektroventile. Bestimmte andere dieser Module 17, 18 sind mit elektromechanischen und/oder elektronischen Bauteilen versehen, und zwar typischerweise mit Relais. Die Speisung dieser unterschiedlichen Module 13–16 mit Druckluft erfolgt durch Rohre 21, 22, die im Inneren des Zwischenteils 20 gebohrt sind. Diese Rohre 21, 22 verlaufen im Inneren des Zwischenteils 20 und münden an geeigneten Stellen, so dass sie die entsprechenden Öffnungen aufnehmen, die in den pneumatischen Modulen gebildet sind.
Wenn die Plätze, die in der Lage sind, Module aufzunehmen, nicht besetzt sind, sind diese im Zwischenstück gebohrten Rohre mit geeigneten Organen verschlossen, um jedes Entweichen von Luft zu verhindern.
Auf die gleiche Weise erfolgt die Stromversorgung der verschiedenen Module, insbesondere die Versorgung der Elektroventile und der Relaissteuerungen, durch elektrische Bündel 25, die im Inneren des Zwischenteils verlaufen und an den Seiten gegenüber von den Modulen münden. Geeignete Anschlüsse ermöglichen es, die elektrischen Signale im Inneren der Module zur Steuerung der elektropneumatischen, elektromechanischen oder elektronischen Organe zu leiten.
Diese elektrischen Bündel 25 ermöglichen es daher, die verschiedenen Steuersignale von der Kontroll- und Steuereinheit 10 zu den verschiedenen Modulen 13–18 zu leiten. Dieses Bündel kann zum Beispiel durch eine in das Innere des Zwischenteils 20 integrierte gedruckte Schaltung gebildet sein. In diesem Fall sind Anschlussorgane vorgesehen, um die Spuren dieser gedruckten Schaltung mit der oberen und unteren Seite des Zwischenteils zu verbinden.
Jedes elektropneumatische Modul umfasst einen Luftauslass, der durch einen Pneumatikanschluss 26 gebildet ist, der mit dem Ausgang des Elektroventils verbunden ist, das in dem Modul 16 enthalten ist. Auf die gleiche Weise umfasst jedes elektromechanische Modul einen elektrischen Anschluss 28, der den Auslass der elektrischen Kontakte des oder der Relais ermöglicht, die in dem elektromechanischen Modul 18 enthalten sind.
Wie in 3 dargestellt, ist die elektronische Kontroll- und Steuereinheit 10 durch ein Verbindungsstück 11 mit einer Vielfachleitung zur IT-Kommunikation 30 verbunden, mit der das Fahrzeug ausgestattet ist. Diese Vielfachleitung 30 kann insbesondere mit einer in der Kabine angeordneten elektronischen Einheit 31 verbunden sein und ihrerseits eine Schnittstelle mit den verschiedenen Schaltern oder Potentiometern aufweisen, auf die der Fahrer durch Hebel, Druckknöpfe, Umschalter oder Pedale einwirkt.
Diese Vielfachleitung zur IT-Kommunikation 30 ist auch mit der Kontrolleinheit 32 verbunden, die für die Anzeige auf dem Armaturenbrett der Kabine sorgt. Diese Steuereinheit 32 sorgt daher insbesondere für den Betrieb der verschiedenen Anzeigelampen, die Aufschluss über den Betriebszustand der funktionellen Organe des Fahrzeugs geben, und für eventuelle Fehler- oder Konfigurationsmeldungen.
Diese Kommunikations-Vielfachleitung 30 kann auch eine Schnittstelle mit anderen im Fahrzeug vorhandenen Organen oder Systemen aufweisen. Es kann sich zum Beispiel um eine Vorrichtung 33 handeln, die für die Fernüberwachung des pneumatischen Aufhängungssystems oder verschiedener Systeme sorgt, die sich von der Luftverarbeitungsvorrichtung unterscheiden, aber mit ihr Information von gleicher Art teilen, die von Messfühlern stammen, die ihrerseits mit einem dieser Systeme verbunden sind. Es kann sich zum Beispiel um Informationen über die Geschwindigkeit der Räder des Fahrzeugs handeln, die von Messfühlern stammen, die mit der Vorrichtung zur elektronischen Regelung der Betriebsbremsung verbunden sind.
Genauer, und wie in 3 zu sehen ist, umfasst der Kern 37 des Körpers 2 der Luftverarbeitungsvorrichtung bekannte elektropneumatische Organe, die im Folgenden nicht im Einzelnen beschrieben werden.
Diese Organe sorgen auf allgemeine Weise für die Regelung des vom Kompressor 7 gelieferten Drucks, eventuell mit einem Ausstoß von Luft, wenn der Luftverbrauch ungenügend ist, oder sogar mit einer Interaktion mit dem Kompressor selbst durch Öffnen seiner Einlass- und Ausstoßklappen.
Diese Organe sorgen auch für eine Verteilung der erzeugten Luft zu den Reservoirs des vorderen und hinteren Betriebsbremskreises des Motorfahrzeugs sowie zum Reservoir des Betriebsbremskreises eines eventuellen Anhängers. Diese Luft strömt nach dem Verlassen des Kompressors durch einen Trockner, dessen wesentlicher Teil durch die in den Zeichnungen dargestellte Patrone 5 gebildet wird.
Gemäß der Erfindung sorgt die Luftverarbeitungsvorrichtung für die Steuerung der Parkbremse des Motorfahrzeugs. Genauer gesagt ist eines der elektropneumatischen Module 16 für die Speisung der Parkbremse des Motorfahrzeugs bestimmt. Dieses Modul 16 liefert einen Druck, der auf ein Betätigungsorgan einwirkt, das sich dem Anziehen der Parkbremse entgegensetzt. In Gegenwart dieses Drucks ist die Parkbremse gelöst. Anders gesagt kann in Abwesenheit dieses Drucks die Parkbremse nicht gelöst werden. Der so von diesem Modul 16 gelieferte Druck wird über ein Elektroventil 27 geliefert, das in Abhängigkeit von verschiedenen Informationen gesteuert wird, die von der Kontroll- und Steuereinheit 10 verarbeitet werden.
Auf der Basis dieser Informationen können verschiedene Verarbeitungsvorgänge in speziellen Sicherheitsmodi ausgeführt werden. So kann die Erlaubnis zum Lösen der Parkbremse in Abhängigkeit von einem Befehl, der über die vom Lenker betätigte Manipulationseinrichtung gegeben wird, und einer Messung des Drucks im Reservoir des Betriebsbremskreises erteilt werden. Diese Drucküberprüfung ermöglicht es, ein Lösen der Parkbremse zu verhindern, wenn die Betriebsbremse noch nicht einsatzbereit ist, weil der Druck im Betriebsbremskreis noch nicht ausreichend ist. Die Kontroll- und Steuereinheit 10 sorgt somit für die Überprüfung dieser verschiedenen Bedingungen und steuert das Elektroventil entsprechend.
Gemäß einem anderen Typ der Steuerung der Parkbremse, der insbesondere in den Ländern Nordeuropas verbreitet ist, wird auch kontrolliert, ob der Fahrer in der Kabine anwesend ist, um das Lösen der Parkbremse zu erlauben. Die Ermittlung der Anwesenheit des Fahrers kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, entweder indem die Anwesenheit des Letztgenannten mit einem unter seinem Sitz befindlichen Sensor festgestellt wird, oder indem festgestellt wird, ob der Fahrer ein bestimmtes Pedal oder einen bestimmten Hebel betätigt. Durch eine Kombination dieser verschiedenen Bedingungen steuert die elektronische Kontroll- und Steuereinheit das Elektroventil des Moduls, das für das Lösen der Parkbremse sorgt.
Auch andere Funktionen im Zusammenhang mit der Parkbremse können durch die Integration ihrer Steuerung in die Luftverarbeitungsvorrichtung gewährleistet werden. Es kann sich zum Beispiel um ein automatisches Anziehen der Parkbremse handeln, wenn der Fahrer den Kontakt in seiner Kabine unterbricht. Es ist auch möglich, zum Beispiel durch Verwendung eines Neigungssensors, für einen automatischen Übergang von der Betriebsbremse zur Parkbremse beim Parken auf abschüssigem Grund zu sorgen, indem auch bestimmte Informationen (Geschwindigkeit des Fahrzeugs usw.) verwendet werden, die über die Vielfachleitung zur IT-Kommunikation gesendet werden.
Bei bestimmten Fahrzeugtypen kann es sich als vorteilhaft erweisen, ein bestimmten Funktionen zugeordnetes Betätigungsorgan zu verwenden, das elektrisch steuerbar ist. Die Versorgung dieses besonderen Betätigungsorgans kann durch ein elektromechanisches oder elektronisches Modul 17, 18 erfolgen, das an der Luftverarbeitungsvorrichtung montiert ist. In diesem Fall kann das Modul insbesondere ein Relais 38 enthalten, dessen einer Kontakt in den Kreis zur Versorgung dieses besonderen Betätigungsorgans eingefügt ist. Die geeignete Steuerung dieses Relais 38 sichert die Versorgung dieses Kreises, wenn diese durch die elektronische Kontroll- und Steuereinheit 10 erlaubt wird.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind ein oder mehrere Module 13–18 der Luftverarbeitungsvorrichtung für die Steuerung des pneumatischen Aufhängungssystems bestimmt. Auf allgemeine Weise umfassen die pneumatischen Aufhängungssysteme eine (oder mehrere) Luftfedern, die mit geeigneten Drücken und Durchsätzen versorgt werden, die ihrerseits durch Elektroventile abgegeben werden. Jedes Elektroventil wird je nach der Sollhöhe versorgt, die der gewünschten Distanz entspricht, die das Fahrgestell von der aufgehängten Achse trennt. Das Elektroventil wird daher in Abhängigkeit von diesem Soll und der Information gesteuert, die vom Höhenmessfühler 34 stammt, der im Bereich der betreffenden Achse angeordnet ist. Diese Information kann über die Vielfachleitung zur IT-Kommunikation oder allgemeiner über eine spezifische Drahtleitung 35 übermittelt werden. Dieser Höhenmessfühler kann auch mit einem Messfühler verbunden sein, der den Druck im Inneren der Luftfeder anzeigt, um einen optimalen Betrieb sowie zusätzliche Funktionalitäten, wie z.B. die Messung der Belastung der Achse, zu ermöglichen.
Die Anzahl der zur Speisung des Aufhängungssystems bestimmten Module kann in Abhängigkeit von der gewählten Architektur der Aufhängung variabel sein. Je nachdem, ob es sich um eine Achse handelt, die am Ort der Anhängerankupplung angeordnet ist, oder um eine Achse, die an einer anderen Stelle angeordnet ist, können die Luftfedern an der Achse entweder parallel oder auf unabhängige Weise gespeist werden. Die Luftfedern zur Aufhängung können auch mit einer Luftfeder zum Anheben verbunden sein, die es ermöglicht, die Achse anzuheben und an das Fahrgestell anzunähern. Die Wirkungsweise dieser geänderten Konfiguration beruht auf einem Vergleich der an jeder Achse gemessenen Belastung mit der zulässigen Höchstbelastung pro Achse. D.h. ein im Bereich der Achse angeordneter Druckfühler, der die Belastung der Achse misst, kann eine Schnittstelle mit der elektronischen Kontroll- und Steuereinheit 10 aufweisen und auf automatische Weise eine Absenkung der hebbaren Achse hervorrufen, wenn dieser Druck höher ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, welcher der zulässigen Höchstbelastung entspricht.
Gemäß der Erfindung können die elektropneumatischen Module 13–16 auch andere Organe speisen, die im Allgemeinen „Hilfseinrichtungen" genannt werden und durch die Energie der Druckluft funktionieren. Es kann sich dabei um Vorrichtung handeln, die im Allgemeinen „Servoeinrichtungen" genannt werden und die mit spezifischen Vorrichtungen funktionieren, die eine Speisung mit einem vorbestimmten Druck und Durchsatz erfordern. Es können zum Beispiel die im Bereich der Getriebe vorhandenen Unterstützungseinrichtungen genannt werden.
Es kann sich auch um Antriebe oder Kraftabnahmen handeln, die einem mechanischen Ausgang entsprechen, der im Allgemeinen vom Getriebe oder direkt vom Motor genommen wird. Die Drehbewegung kann zum Beispiel in hydraulische Kraft umgewandelt werden, um Hydraulikzylinder eines Kipper- oder Kransystems oder Gleichwertigem zu speisen.
Unter den Nebeneinrichtungen sind auch die Differentialsperrsysteme zu nennen. D.h. ein Ausgang eines elektropneumatischen Moduls kann auf ein Betätigungsorgan einwirken, das seinerseits auf ein automatisches Organ im Bereich des betreffenden Ausgleichgetriebes einwirkt, das ein Zwischenrad-Ausgleichgetriebe, ein Zwischenachs-Ausgleichgetriebe oder auch das Verteilergetriebe sein kann.
Allgemeiner ausgedrückt können alle Systeme des Fahrzeugs, die üblicherweise pneumatische Energie verwenden (abgesehen von der Betriebsbremsung), wie zum Beispiel die pneumatischen Hupentrichter oder bestimmte Ausstattungsteile der Karosserie, von dieser Erfindung betroffen sein.
Die Verwendung der elektronischen Kontroll- und Steuereinheit 10, die im Bereich der erfindungsgemäßen Luftverarbeitungsvorrichtung 1 zentralisiert ist, sichert eine automatisierte Steuerung dieser verschiedenen Nebenfunktionalitäten. Es kann zum Beispiel die Anti-Schlupf-Regelung genannt werden, die eine automatische Differentialsperre erfordern kann und die es durch eine geeignete Verbindung über die Vielfachleitung zur IT-Kommunikation ermöglicht, diese Funktion dank der Erfindung auf sehr einfache Weise zu erfüllen.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass die erfindungsgemäße Luftverarbeitungsvorrichtung zahlreiche Vorteile aufweist, insbesondere:

• eine Verbesserung der Zuverlässigkeit sowie eine Verringerung der Luftleckagen durch die Senkung der Anzahl der Bauteile und der pneumatischen Anschlüsse, die für den Einsatz der pneumatischen Energie verwendet werden;
• eine Verbesserung der Sicherheit auf Grund der Möglichkeiten zur Diagnose und Notlaufsteuerung des Pneumatikkreises;
• eine Verbesserung der Möglichkeiten zur Steuerung der Nebenfunktionen dank der Verwendung einer Kontroll- und Steuereinheit, die im Bereich der Luftverarbeitungsvorrichtung zentralisiert ist;
• eine Reduktion der Kosten des Systems durch eine modulartige Architektur der Luftverarbeitungsvorrichtung;
• eine einfache Weiterentwicklung und Anpassung dieses Systems an eine andere Fahrzeugreihe.

Claims

Druckluftverarbeitungsvorrichtung (1), die dazu bestimmt ist, eingebaut zu werden in ein Nutzfahrzeug mit einem Motorfahrzeug, das in der Lage ist, einen Anhänger zu ziehen, umfassend: • einen Einlass (3) für Luft, die aus einer Druckluftquelle (7) stammt; • mindestens einen Luftauslass (4), der mit einem Reservoir verbunden ist, das zur Speisung der Betriebsbremsanlage bestimmt ist; • eine Einheit elektropneumatischer Bauteile (37), welche die Verteilung der aus der Druckluftquelle stammenden und für das oder die Reservoirs bestimmten Luft sichert; • eine elektronische Kontroll- und Steuereinheit (10), die in der Lage ist, die Einheit elektropneumatischer Bauteile (37) zu steuern, wobei die Kontroll- und Steuereinheit mit einer Vielfachleitung zur IT-Kommunikation (30) sowie mit verschiedenen elektrischen Bauteilen wie Messfühlern oder Einschaltern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem umfasst: – einen zusätzlichen Luftauslass (26), der direkt das oder die Betätigungsorgane der Parkbremsanlage des Motorfahrzeugs speist; – eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Bauteile (27), die mit dem zusätzlichen Luftauslass (26) verbunden sind; – in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit (10) integrierte Steuermittel, die in der Lage sind, die zusätzliche Einheit elektropneumatischer Bauteile (27) in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation (30) und/oder verschiedenen elektrischen Bauteilen stammen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Luftauslass und die Einheit zugeordneter elektropneumatischer Bauteile in einem Element (16) angeordnet sind, das an den Körper (2) der Vorrichtung angesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem umfasst: – mindestens einen zusätzlichen Luftauslass, der zur Speisung des oder der Betätigungsorgane des pneumatischen Aufhängungssystems einer Achse bestimmt ist; – eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe, die dem oder den zusätzlichen Luftauslässen zugeordnet ist; – in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit integrierte Steuermittel, die in der Lage sind, die zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation und/oder verschiedenen elektrischen Bauteilen stammen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Luftauslässe, die zur Speisung des pneumatischen Aufhängungssystems bestimmt sind, und die Einheit zugeordneter elektropneumatischer Organe in einem oder mehreren Elementen (13–16) zusammengefasst sind, das an den Körper der Vorrichtung angesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Speisung des pneumatischen Aufhängungssystems bestimmten, mit einer Achse verbundenen Luftauslässe in ein und demselben Element zusammengefasst sind, das an den Körper der Vorrichtung angeflanscht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Kontroll- und Steuereinheit (10) eine Schnittstelle mit einem oder mehreren Messfühlern für die Höhe (34) aufweist, die den Höhenunterschied zwischen dem Fahrgestell des Fahrzeugs und einem oder mehreren Punkten der betreffenden Achse messen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem umfasst: – mindestens einen zusätzlichen Luftauslass, der zur Speisung des oder der pneumatischen Betätigungsorgane eines Nebensystems wie insbesondere eines Differentialsperrsystems oder eines Antriebssystems bestimmt ist; – eine zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe, die dem oder den zusätzlichen Luftauslässen zugeordnet ist; – in die elektronische Kontroll- und Steuereinheit integrierte Steuermittel, die in der Lage sind, die zusätzliche Einheit elektropneumatischer Organe in Abhängigkeit von Informationen zu steuern, die insbesondere von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation stammen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem Mittel umfasst, die für eine Entfeuchtung der aus der Druckluftquelle stammenden Luft sorgen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, die für die Entfeuchtung der Luft sorgen, eine Patrone (5) umfassen, die in Bezug auf den Körper (2) der Vorrichtung abnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein oder mehrere zusätzliche Elemente (17, 18) umfasst, die an den Körper (2) der Vorrichtung angesetzt sind, wobei jedes Element einen oder mehrere elektrische Kontakte aufweist, die in der Lage sind, in einen elektrischen Steuerkreis integriert zu werden, wobei die Kontakte durch die Kontroll- und Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von Informationen gesteuert werden, die von der Vielfachleitung zur IT-Kommunikation und/oder verschiedenen elektrischen Bauteilen stammen.