CN103459812B - 检查机动车的部件的方法和具有相应检查装置的机动车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于检查机动车（10）的第一部件（20）和第二部件（18）的功能可靠性的方法。在此，为了检查必须存在以下关联性：为了第一部件（20）的有效检查，必须存在机动车（10）的预定的行驶状态；为了第二部件（18）的有效检查，第一部件（20）必须是功能可靠的。根据本发明的方法，针对即将来临的行驶，在考虑导航辅助系统（12）的导航数据的情况下确定是否将预计地存在规定的行驶状态。本发明还涉及机动车（10），其包括用于这两个部件（18，20）的监测装置（14）以及与监测装置（14）耦合的导航辅助装置（12）。本发明尤其适用于机动车（10）的减排装置的诊断。
Description
技术领域
本发明涉及用于检查机动车的第一部件和第二部件的功能可靠性的方法。在此，为了检查而存在以下关联性：为了第一部件的有效检查，必须存在机动车的预定的行驶状态。为了第二部件的有效检查，第一部件必须是功能可靠的。本发明还涉及包括用于这两个部件的监测装置和导航辅助装置的机动车。在这里，部件尤其是理解为机动车的减排装置的部件。
背景技术
在机动车例如轿车中可以提出，若干部件通过监测装置定期地检查其功能可靠性。因此，例如机动车的电子发动机控制装置可被设计用于检查机动车的催化器是否它还具有足够高的储氧能力。为此，流过催化器的排气的余氧含量可以借助于设于催化器下游的λ测量探头来测量。在这样的检查中有问题的是，当未发现λ测量探头出现故障时，错误的但看起来合理的测量值可能导致发动机控制装置始终无法发现催化器出现故障。这可能造成有害物质的加剧排放，只有在车间里检测机动车时才会发现这种加剧排放。
在机动车的减排装置、例如催化器或者排气再循环装置的意义上，由机动车自动检查这些装置的部件在某些国家是法定的。在欧盟，这样的监测装置被称为“欧洲车载诊断仪”(EOBD)。在美国，目前已经在一些州有义务给机动车配备这样的接口，即，诊断仪通过该接口例如在行车检验时能随时读取监测装置的当前测量值。
为了避免因出故障的测量探头、出故障的阀门或与确定的部件相互作用的其它出故障的构件而引起的关于该部件的误诊断，在一些情况下只有当该测量探头等等也被检查且被识别为功能可靠时对部件的测量才被认为是有效的。
但是，无法在任意时刻进行部件检查。因而，上述λ测量探头的有意义的检查的前提是机动车的发动机至少一次以稀薄(λ>1)燃料混合物并且一次以浓(λ<1)燃料混合物运行。待检查的部件还必须经常在其可被有意义地测试之前具有确定的运行温度。
在此情况下，当机动车一般只被用于这样的运行条件对于第一部件的检查只在行驶结束才存在时的行驶时可能出现问题。于是无法随后检查第二部件，而为了所述第二部件的检查需要证实第一部件功能可靠。因而在很长时间上都无法检查第二部件。
由DE 10 2009 038 110 A1公开一种用于管理车辆中的具有催化器装置的排气再处理系统的方法。根据此方法，监测一张数字地图，通过该数字地图提供在行驶路线上的预报的行驶条件。依据预报的排气温度剖面图来控制催化器装置的运行。
DE 195 44 022 A1公开了一种用于在机动车中提供高度信息的装置，其中该高度信息被从地图支持的定位系统或导航系统取出作为附加信息。高度信息的一种应用情况是与高度相关地开关机动车中的排气相关系统的诊断。如果识别出车辆在处于例如2400m以上的高度中则切断监测功能。
DE 10 2008 025 569 A1公开了一种用于控制机动车功能系统的方法，该机动车具有内燃机，其中对在未来存在的内燃机运行方式作出预测并且然后预见性地在考虑所述预测的情况下控制功能系统。该功能系统是颗粒过滤器、催化器、用于适配λ传感器的装置、储箱通风诊断装置、空调装置和蓄热装置。
DE 199 08 352是一种用于运行特别是机动车的内燃机的燃料供给系统的方法，其中可以执行对燃料供给系统的诊断，其中对压力传感器进行电气方面的检查并且同时对燃料供给系统进行整体上的可靠性控制并且对压力控制阀的最终级和高压喷射阀的最终级进行检查。
由EP 1 734 241 A1公开了一种用于检查二次λ探头的方法，其中，首先控制在前置催化器中位于上游的第一λ探头，从而由此有针对性地为二次λ探头产生特定的测量条件，以便在此情况下借助二次λ探头测量出相应的值。根据该测量值可以检查二次λ探头的状态。
发明内容
本发明的目的是能够尽量频繁地检查机动车的部件。
本发明的方法用于检查机动车的第一部件和第二部件的功能可靠性。例如，第一部件可以是λ测量探头，而第二部件是催化器。
利用该方法，仅当必须满足以下前提时才可以实现检查，以便检查结果尤其容许有意义地说明功能可靠性。为了第一部件的有效检查(即在此例子中是λ测量探头的检查)，必须存在机动车的预定的第一行驶状态，即，例如测量探头的确定温度或者喷入的燃料混合物的连续的确定的序列。对于第二部件(在此例子中是催化器)，其有效检查的前提是第一部件(在此例子中刚好是测量探头)功能可靠。
根据本发明的方法，对于即将来临的行驶，在考虑导航数据的情况下确定是否将预计地存在第一行驶状态。在这里，导航数据一般是指这样的数据，通过所述数据描述涉及行驶路线的信息。这例如可以是来自导航仪的地图数据、来自GPS接收器的GPS信息、来自RDS(RDS-Radio DataSystem)的交通信息或者关于路线的高度变化曲线的地理信息。
本发明方法的优点是，可以发现是否在一次行驶期间将预计地存在检查第一部件的可能性。如果是这样，则无须在该行驶期间先等候对第一部件的检查结果，即在此例子中等候对λ测量探头的检查结果，以便随后检查第二部件。第二部件可以在存在相应运行条件时被随时直接检查。在根据本发明的方法中，第二部件可以在时间上在第一部件之前被检查。通过分析导航数据确实已知在行驶过程中还有可能性：对第二部件的检查结果的正确性随后通过第一部件的检查来确认。因而，总之可以在一次行驶中利用多个时机来测试第二部件。
检查结果的确认尤其可这样进行：一旦存在机动车的对于第二部件的有效检查来说是前提的预定的第二行驶状态，则检查第二部件，并且所述检查的结果仅当第一部件的检查的结果表明所述第一部件功能可靠时才提供。
当在考虑导航数据的情况下附加地确定是否在行驶期间将预计地存在(对于第二部件的检查来说是前提的)第二行驶状态时，得到本发明方法的一个有利的改进方案。这允许已经提前确定用于第二部件检查的测量开始的时刻。由此，在达到第二行驶状态之前就已经可以开始该测量。由此能以有利的方式对于检查进行广泛的测量，所述测量例如可一起包括过渡至第二行驶状态。否则这只能通过在整个行驶期间的连续测量来实现。当然，关于第一行驶状态也可通过相应时刻的确定来获得相同的优点。
本发明方法能以各种各样的方式用于机动车的部件的检查。因此，所述部件之一例如可包括λ探头、催化器、二次空气系统的构件、用于凸轮轴的调节装置、温度传感器(尤其是排气温度传感器)、用于测量由发动机抽吸的空气量的装置或控制装置。
在本发明方法的另一个构型中，借助于用于行驶路线所经过的环境的数字模型确定至少一个描述机动车的行驶状态的值。由此例如可应对以下问题：对于即将来临的穿过城市的行驶并不知道线路所经过的确定的信号灯在何时刻变红。用于城市环境的相应模型可用于确定机动车遇红色信号灯停车的至少一个几率。由此，可以可靠预报机动车的行驶状态。
本发明方法的另一个有利构型提出，借助于用于机动车的至少一部分的数字模型确定至少一个描述机动车的行驶状态的值。在机动车的该部分中的物理过程的这种模型容许根据行驶路线数据比较准确地说明机动车的该部分的未来的运行状态。
本发明方法的执行通过本发明的机动车来实现。为此，所述机动车具有导航辅助装置，通过所述导航辅助装置可针对行驶确定行驶路线数据。导航辅助装置例如可以包括导航仪、GPS接收器或具有RDS接收器的广播无线电。附加地，提供一种监测装置，所述监测装置被设计用于检查机动车的第一部件和第二部件的功能可靠性。该监测装置可以接收导航辅助装置的行驶路线数据并且根据行驶路线数据确定是否预计地存在在该行驶期间检查第一部件的可能性。如果也存在检查第一部件的可能性，则在该行驶期间检查第二部件，在此情况下对第二部件的检查在行驶期间在时间上在所述第一部件的检查之前开始。
优选地，借助于所述导航数据，作为描述行驶状态的值在时间上提前确定机动车的速度、待由机动车的发动机提供的功率、发动机的转速、机动车的变速器的挂入的变速器档位、机动车的进气弯管内的负压、燃料-空气混合物的组分或机动车的构件的温度。
在本发明的机动车中得到与已结合本发明方法所描述的优点相同的优点。此外，本发明的机动车可以按照与结合本发明方法所描述的方式相同的方式来进一步构造。
附图说明
下面借助于优选实施例来详述本发明，其中：
图1根据本发明机动车的一个实施方式的轿车；
图2涉及图1的轿车的速度的预报的时间变化曲线的曲线图，如其由根据本发明方法的一个实施方式的轿车的监测装置所确定的那样；以及
图3涉及待由轿车的内燃机提供的功率的由图1的轿车的监测装置预报的时间变化曲线的曲线图。
具体实施方式
在图1所示的例子中，示出了具有导航仪12和监测装置14的轿车10。导航仪12是轿车10的(未进一步示出的)信息娱乐系统的组成部分。监测装置14是电子发动机控制装置的组成部分。但所述监测装置例如也可以在其它控制装置中来提供或分成多个控制装置。
监测装置14通过通信总线16与导航仪12耦合，通信总线例如可以是CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)或者FlexRay现场总线系统的组成部分。
通过监测装置14在轿车10行驶期间检查催化器18和λ测量探头20(以下简称为测量探头20)的功能可靠性。这两个构件位于轿车10的内燃机24的排气弯管22处。
监测装置14在行驶期间根据法定的测量协议执行检查。根据该协议，在行驶期间仅当在同一个行驶期间确定测量探头20运转时才允许检查催化器18。换句话说，两种检查必须在同一个行驶周期内进行。在内燃机24启动至其关断之间的持续时间被定义为行驶周期。
在不利的情况下，在确定的行驶周期期间不可进行催化器的检查——当轿车10例如在整个行驶周期期间没有在行驶路线的任何区段上以近似恒定的速度行驶确定的最短持续时间且在此该催化器的温度高于确定的最小值时。
在轿车10中，进行了催化器18的检查的行驶周期的数量与以轿车10行驶的行驶周期的总数量之比是很高的。
为此，在一个行驶周期开始时将呈数字导航数据26形式的关于即将来临的行驶的信息从导航仪12经通信总线16传输至监测装置14。每当轿车10的驾驶员将行驶目的地输入导航仪12时，导航数据26就准备好。
依据导航数据26，监测装置14利用数字模型计算出图2所示的轿车速度v的时间变化曲线28，如其根据该模型在行驶期间在各时刻t将预计地得到的那样。
附加地，监测装置14还计算内燃机24必须在确定时刻t预计地产生的功率P的时间变化曲线30。在图3的曲线图中，作为可由内燃机24最大提供的功率的百分比值示出了功率P。
借助于这两条预先算出的变化曲线28和30，监测装置14在所示的例子中确定行驶路线的第一区段A1，在该第一区段内轿车10处于惯性行驶工况中，即，发动机本身在轿车10滑行时提供不值一提的功率，但还是与动力系耦合，从而其转速通过轿车10的动量来确定。
如果轿车10到达区段A1，则将预计地存在用于检查测量探头20的根据协议所要求的条件。因此，监测装置14针对应开始用于检查测量探头20的测量的时刻t1存储一个值。
附加地，该监测装置还借助于两条变化曲线28和30来确定行驶路线的对于检查催化器18有效的区段A2。在该区段A2，轿车10将预计地以近似恒定的速度v行驶，其中，内燃机24产生近似恒定的功率P。从催化器18的温度的(未示出的)时间变化曲线得知，催化器18在到达区段A2时也变得足够热，以便能执行催化器18的根据该协议有效的检查。监测装置14因此还针对应开始用于检查催化器18的测量的时刻t2存储一个值。
在此行驶期间，监测装置14在时刻t2开始催化器18的诊断，即其检查。为此，测量探头20的信号由监测装置14检测和存储。在测量结束后，即当轿车10已经离开行驶路线的区段A2时，借助于测量的数据来确定催化器18是否按照规定的方式运转。该分析的结果被存储起来且首先被标记为无效，由此，该结果不可由(未示出的)诊断仪从监测装置14中读取。
在迟一些的时刻t1，监测装置14开始通过检测并存储其它数据来检查测量探头20。在轿车10已离开行驶路线的区段A1且测量因而结束后，监测装置14借助于在区段A1内检测的数据来确定测量探头20是否出现故障。监测装置14还存储该分析结果，以便该分析结果可由诊断仪来读取。
如果测量探头20根据分析结果是功能可靠的，则附加地去除掉阻止涉及催化器的分析结果读取的标记。由此，该分析结果于是也随即供读取。
除了监测催化器18和测量探头20的功能可靠性外，还可以提出，通过监测装置14(或者轿车10的其它监测装置)例如也监测催化器加热装置、燃烧断火传感器、排气再循环装置、二次空气系统、燃料箱通风系统、电路或者用于油箱盖的保持装置的功能可靠性。
通过该例子表明，可如何增大成功执行催化器诊断的行驶周期的数量。
Claims (9)
1.一种用于检查机动车的第一部件和第二部件的功能可靠性的方法，其中，有效检查所述第一部件的前提是存在机动车的预定的第一行驶状态，而有效检查所述第二部件的前提是所述第一部件运行可靠，在所述第二部件的检查中使用第一部件，其特征在于，对于即将来临的行驶，在考虑用以描述关于行驶路段的信息的导航数据的情况下判定：是否将预计地存在所述第一行驶状态，如果判定为是，则所述第二部件的检查在行驶期间在时间上在所述第一部件的检查之前开始。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，一旦存在机动车的作为所述第二部件的有效检查前提的预定的第二行驶状态，则检查所述第二部件，并且所述检查的结果仅当所述第一部件的检查的结果表明所述第一部件功能可靠时才提供。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在考虑所述导航数据的情况下附加地确定是否将预计地存在所述第二行驶状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一部件或所述第二部件包括λ探头、催化器、二次空气系统的构件、用于凸轮轴的调节装置、温度传感器、用于测量由发动机抽吸的空气量的装置、或控制装置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一部件或所述第二部件包括排气温度传感器。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，借助于所述导航数据，作为描述行驶状态的值在时间上提前确定机动车的速度、待由机动车的发动机提供的功率、发动机的转速、机动车的变速器的挂入的变速器档位、机动车的进气弯管内的负压、燃料-空气混合物的组分或机动车的构件的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，至少一个描述行驶状态的值借助于一用于行驶路段所经过的环境的数字模型来确定。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，至少一个描述行驶状态的值借助于一用于机动车的至少一部分的数字模型来确定。
9.一种机动车，包括导航辅助装置和监测装置，通过所述导航辅助装置能针对一行驶来确定出行驶路段数据，所述监测装置被设计用于检查机动车的第一部件和第二部件的功能可靠性，其中，有效检查所述第一部件的前提是存在机动车的预定的第一行驶状态，而有效检查所述第二部件的前提是所述第一部件运行可靠，在所述第二部件的检查中使用第一部件，其特征在于，所述监测装置被设计用于从所述导航辅助装置接收行驶路段数据，根据所述行驶路段数据判定：在该行驶期间是否将预计地存在检查所述第一部件的可能性，并且如果也预计地存在检查所述第一部件的可能性，则在该行驶期间检查所述第二部件，在此情况下所述第二部件的检查在行驶期间在时间上在所述第一部件的检查之前开始。
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