Способ управления системой сжатого воздуха, а также система сжатого воздуха и транспортное средство

Настоящее изобретение относится к способу управления системой (1) сжатого воздуха транспортного средства, причем поршневой компрессор (2) приводят в действие двигателем (6) транспортного средства, причем состояние подачи поршневого компрессора (2) регулируют с помощью устройства (7) регулирования подачи и управление устройством (7) регулирования подачи осуществляют с помощью модуля (8) управления компрессором, причем с помощью поршневого процессора (2) в течение фазы загрузки в резервуаре (5) сжатого воздуха вырабатывают сжатый воздух, причем, по меньшей мере, одну величину измерения измеряют с помощью, по меньшей мере, одного датчика (11) и после этого, по меньшей мере, одну величину измерения сравнивают с назначенной пороговой величиной и при превышении или занижении пороговой величины интенсивность подачи сжатого воздуха уменьшают путем регулирования поршневого компрессора (2). Способ управления системой (1) предотвращает ненужные механические нагрузки на поршневой компрессор транспортного средства. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу управления системой сжатого воздуха транспортного средства, включающему в себя технологические этапы, причем привод в действие поршневого компрессора осуществляют с помощью двигателя транспортного средства, причем состояние подачи поршневого компрессора регулируют с помощью модуля управления компрессором, причем с помощью поршневого компрессора в течение фазы загрузки в резервуаре сжатого воздуха вырабатывают сжатый воздух. Далее, изобретение относится к системе сжатого воздуха для осуществления способа и транспортному средству с такой системой сжатого воздуха.

Изобретение применяется в транспортных средствах, которые содержат систему сжатого воздуха, например, для эксплуатации тормозов или других пневматических устройств. При этом сжатый воздух предоставляется в распоряжение поршневым компрессором, причем поршневой компрессор обычным образом соединен с приводом или двигателем транспортного средства без передаточного числа коробки передач, так что число оборотов поршневого процессора соответствует числу оборотов двигателя. Состояние подачи можно при этом регулировать, например, посредством отсоединения поршневого компрессора от двигателя или, например, значительного увеличения рабочего объема цилиндра одного или нескольких поршней, в результате чего там более не производится выработка сжатого воздуха с высоким давлением. В последнем случае соответствующий поршень или весь поршневой компрессор в целом находятся в режиме холостого хода, то есть вращение происходит с тем же числом оборотов, что и двигателя, однако работа не выполняется.

В частности, при низких температурах окружающей среды и в случае, если двигатель еще не прогрет на холостом ходу, то есть если смазочное средство, которое осуществляет смазку двигателя и поршневого компрессора, имеет низкую температуру и, таким образом, высокую вязкость, это может привести к повышенной механической нагрузке, например, на вырабатывающий сжатый воздух поршень или шатун или на взаимодействующий с ними вал. В частности, смазочное средство, которое используют для уменьшения трения качения поршня поршневого компрессора, может проникнуть в рабочий объем цилиндра или диффундировать, в результате чего смазочное средство может попасть в систему снабжения сжатым воздухом, где оно может обусловить вызванный этим вред, включая загрязнение сушильного агента.

Из документа DE 102012 009 186 А1 известен способ эксплуатации тормозной системы с пневматическим приводом транспортного средства, причем система управления компрессором регулирует выработку сжатого воздуха, в то время как в устройстве управления тормозами также выполняются расчеты для системы управления компрессором. Недостаток этого способа заключается в том, что отсутствует возможность уменьшения нагрузки на поршневой компрессор, в частности, при низких температурах.

Задача настоящего изобретения заключается в создании способа, который предотвращает ненужные механические нагрузки на поршневой компрессор транспортного средства.

Задачу решают с помощью способа, охарактеризованного признаками п. 1 формулы. Последующие зависимые пункты раскрывают предпочтительные усовершенствования изобретения. Далее, задача решена с помощью системы сжатого воздуха в соответствии с п. 9 формулы и содержащего систему сжатого воздуха транспортного средства в соответствии с п. 10 формулы.

Изобретение включает в себя техническое учение о том, что с помощью, по меньшей мере, одного датчика измеряют, по меньшей мере, одну измеряемую величину и после этого, по меньшей мере, одну измеряемую величину сравнивают с назначенной пороговой величиной и при превышении или занижении пороговой величины посредством регулирования поршневого компрессора уменьшают интенсивность подачи сжатого воздуха.

Преимущество заключается в том, что тем самым предотвращают нежелательно большую нагрузку на поршневой компрессор. Уменьшение интенсивности подачи сжатого воздуха означает меньшую нагрузку на механические компоненты поршневого компрессора.

Предпочтительно в качестве величины измерения измеряют температуру окружающей среды и/или температуру смазочного средства и/или температуру воздуха внутри выходной стороны поршневого компрессора, например, внутри резервуара со сжатым воздухом, и/или температуру компрессора, причем интенсивность подачи сжатого воздуха поршневого компрессора уменьшают, если измеренная температура лежит выше или ниже соответствующей пороговой величины температуры.

Среди прочего преимуществом является то, что на основании знания, в частности, температуры поршневого компрессора, которая может быть дополнительно косвенно оценена с помощью следующих, предусмотренных для измерения температур, можно реагировать на возможно возникающие высокие механические нагрузки и другие ошибочные функции, обусловленные низкой температурой. В частности, во время фазы холодного запуска компрессора следует считаться с повышенной механической нагрузкой. Кроме того, например, при низких температурах возможно то, что вследствие высокой вязкости смазочного материала его функция смазки не обеспечивается в достаточной мере, или что возникает увеличенный зазор между, например, поршнем и окружающим его поршневым каналом, или что материалы, которые при быстром нагревании быстро расширяются, будут соответственно подвержены высоким механическим напряжениям и разрушению. При этом температуры могут быть определены либо с помощью собственной, предусмотренной для этого сенсорной техники, либо с помощью уже обычно предусмотренных в общеизвестном уровне техники датчиков, которые соединены с общей шиной данных.

Таким образом можно диагностировать также ошибочные функции, обусловленные чрезмерным нагревом.

Одна предпочтительная форма исполнения изобретения предусматривает, что в качестве, по меньшей мере, одной величины измерения измеряют число оборотов двигателя и/или крутящий момент двигателя и/или давление воздуха внутри резервуара со сжатым воздухом и/или число оборотов поршневого компрессора, причем интенсивность подачи поршневого компрессора уменьшают, если величина измерения лежит ниже назначенной пороговой величины.

Преимущество этой формы исполнения следует видеть, среди прочего, в том, что воздействующую на компрессор нагрузку, которая вследствие трения и действия механических сил может привести к ошибочным функция и отказам, распознают с помощью измеренных параметров и предотвращают посредством уменьшения интенсивности подачи.

Улучшенное исполнение изобретения предусматривает, что в качестве величины измерения измеряют наклон транспортного средства, причем интенсивность подачи поршневого компрессора уменьшают, если величина наклона лежит ниже назначенной пороговой величины.

Преимущество этой формы исполнения следует видеть в том, что в результате уклона дорожного полотна под транспортным средством или вытекающего из этого наклона самого транспортного средства возможно, что, например, скопившееся в приемных емкостях под поршневым компрессором смазочное средство не может более стекать, если предусмотренное для стекания смазочного средства отверстие геометрически поднято в результате наклона. Скапливающийся тем самым в этой приемной емкости смазочный материал может, таким образом, легче попадать на поршень поршневого компрессора, в рабочую полость и, тем самым, в систему сжатого воздуха. Соответствующее изобретению уменьшение интенсивности подачи сжатого воздуха, в частности, особо затрагиваемый в результате геометрии наклона поршень поршневого компрессора, противодействует этому эффекту.

Следующая предпочтительная форма исполнения изобретения предусматривает, что интенсивность подачи поршневого компрессора уменьшают при отсоединении поршневого компрессора от двигателя.

Преимущество этой формы исполнении следует видеть в том, что за счет простого отсоединения, например, посредством расцепления муфты между двигателем и поршневым компрессором, можно скачкообразно снизить нагрузку на поршневой компрессор.

В соответствии со следующим улучшающим изобретение способом уменьшение интенсивности подачи уменьшают посредством переключения, по меньшей мере, одного поршня, вплоть до всех поршней поршневого компрессора в режим холостого хода.

За счет этого можно как целенаправленно локально реагировать на слишком высокую нагрузку или слишком малые температуры, так и также поддерживать минимальную интенсивность подачи сжатого воздуха. За счет этого также может быть улучшен поршневой процессор, например, при предварительном подогреве в течение фазы холодного запуска.

Следующее усовершенствование способа предусматривает уменьшение интенсивности подачи за счет уменьшения хода, по меньшей мере, одного поршня поршневого компрессора.

Преимущество этой формы исполнения изобретения следует видеть в том, что за счет этого возможно постепенное снижение интенсивности подачи и, в частности, нагрузки на поршневой компрессор, поскольку более малый ход поршня, то есть более малый пройденный путь отдельного поршня для сжатия воздуха в рабочей полости, одновременно означает уменьшенную нагрузку со стороны выработанного там давления воздуха.

Следующая предпочтительная форма исполнения изобретения предусматривает уменьшение интенсивности подачи посредством ограничения числа оборотов двигателя.

Преимущество этой формы исполнения заключается в том, что за счет соединения двигателя с поршневым компрессором одновременно происходит ограничение числа оборотов поршневого компрессора и, тем самым, воздействующей на поршневой компрессор нагрузки. Кроме того, ограничение числа оборотов двигателя может быть обычным образом несложно произведено с помощью электронных блоков регулирования.

Относящаяся к изобретению система сжатого воздуха содержит поршневой компрессор и приводящий его в действие двигатель, а также электронный блок управления для осуществления названного выше способа.

Относящееся к изобретению транспортное средство содержит такую систему сжатого воздуха.

Другие улучшающие изобретение меры пояснены ниже вместе с описанием одного предпочтительного примера исполнения изобретения на основании единственной фигуры.

На единственной фигуре показан схематический вид соответствующей изобретению системы сжатого воздуха.

В соответствии с фиг. система 1 сжатого воздуха содержит поршневой компрессор 2, который содержит отдельные поршни 3а, 3b, 3c, которые всасывают воздух из окружающей среды 4 и закачивают его в резервуар 5 сжатого воздуха. При этом поршневой компрессор 2 подключен к двигателю 6 транспортного средства, так что поршневой компрессор 2 работает с числом оборотов двигателя 6.

При этом состояние подачи поршневого компрессора 2 регулируют с помощью устройства 7 регулирования подачи, которое работает, в свою очередь, с управлением от модуля 8 управления компрессором. При этом модуль 8 управления компрессором соединен с шиной 9 данных. Эта шина 9 данных, например, в форме CAN (controller area network)-шины, соединяет при этом различные специализированные системы транспортного средства. В их число входят блок 10 управления двигателем для управления двигателем 6, например, для определения верхнего числа оборотов, и датчик 11, например, в форме датчика температуры для измерения температуры охлаждающего средства поршневого компрессора 2.

Если теперь в процессе эксплуатации с помощью датчика 11 измеряют слишком низкую температуру, то есть температуру ниже касающейся ее пороговой величины, то модуль 8 управления компрессором может отправить через шину 9 данных запрос на блок 10 управления двигателем для ограничения числа оборотов двигателя 6 и, тем самым, поршневого процессора 2. Кроме того, с помощью модуля 8 управления компрессором и устройство 7 регулирования подачи может быть инициирован холостой ход одного или всех поршней 3a, 3b, 3c и уменьшение хода одного или всех эти поршней 3a, 3b, 3c.

За счет этого уменьшают нагрузку на поршневой компрессор 2, например, до момента его достаточного нагрева.

Изобретение не ограничено описанным выше предпочтительным примером исполнения. Более того, представляются возможными также его модификации, которые также охвачены областью защиты последующих пунктов формулы изобретения. Так, например, возможно также, что датчик измеряет температуру окружающей среды или число оборотов двигателя или геометрический наклон или наклон не изображенного здесь более подробно транспортного средства. Возможно также расположение разъемной муфты между двигателем и поршневым компрессором, которая разъединяется, и за счет этого может быть произведено отсоединение поршневого компрессора. Также представляется возможным управляемый электроникой редуктор между двигателем и поршневым компрессором для уменьшения числа оборотов поршневого компрессора независимо от числа оборотов двигателя.

1. Способ управления системой (1) сжатого воздуха транспортного средства, причем поршневой компрессор (2) приводят в действие двигателем (6) транспортного средства, причем

подачу поршневого компрессора (2) регулируют с помощью устройства (7) регулирования подачи и

управление устройством (7) регулирования подачи осуществляют с помощью модуля (8) управления компрессором, причем

с помощью поршневого компрессора (2) в течение фазы загрузки в резервуаре (5) сжатого воздуха вырабатывают сжатый воздух, причем,

по меньшей мере, одну величину измерения измеряют с помощью, по меньшей мере, одного датчика (11) и

после этого, по меньшей мере, одну величину измерения сравнивают с назначенной, заранее определенной пороговой величиной, и

при превышении или занижении пороговой величины интенсивность подачи сжатого воздуха уменьшают посредством регулирования поршневого компрессора (2), отличающийся тем, что в качестве величин измерения измеряют температуру окружающего воздуха и температуру компрессора, причем при превышении и/или занижении назначенной пороговой величины интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве, по меньшей мере, одной величины измерения измеряют число оборотов двигателя (6), и/или крутящий момент двигателя (6), и/или давление воздуха внутри резервуара (5) сжатого воздуха, и/или число оборотов поршневого компрессора (2), причем интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают, если величина измерения лежит ниже назначенной пороговой величины.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве величины измерения измеряют наклон транспортного средства, причем интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают, если наклон лежит ниже назначенной пороговой величины.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают посредством отсоединения поршневого компрессора (2) от двигателя.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают посредством переключения, по меньшей мере, одного поршня (3а; 3b; 3c) поршневого компрессора (2) в режим холостого хода.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают посредством уменьшения хода, по меньшей мере, одного поршня (3a; 3b; 3c) поршневого компрессора (2).

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что интенсивность подачи поршневого компрессора (2) уменьшают посредством ограничения числа оборотов двигателя (6).

8. Система (1) сжатого воздуха транспортного средства, содержащая поршневой компрессор (2) и приводящий его в действие двигатель (6),

отличающаяся тем, что она содержит модуль (8) управления компрессором, который содержит арифметический оператор для осуществления способа по любому из пп. 1-7.

9. Транспортное средство с системой (1) сжатого воздуха по п. 8.