CN107000722A - 用于在压缩空气系统中识别故障的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于识别压缩空气系统的故障的方法，其中，在第一步骤(1)中测量状态参量并且储存为第一基础值并且检测和储存第一时间戳，并且在第二步骤(2)中激活压缩机(13)并且在第三步骤(3)中测量状态参量并且储存为比较值，并且在第四步骤(4)中产生在该比较值和该基础值之间的值差，并且在值比较步骤(5)中，该值差与临界值作比较并且在该值差大于或者等于该临界值的情况下，在第六步骤(6)中检测第二时间戳并且计算出距该第一时间戳的时间间隔，并且在时间比较步骤(7)中，确定该时间间隔与时间间隔参考值的偏差，并且在该偏差在公差区间外情况下在诊断步骤(8)中将该偏差关联一个故障。

Description

用于在压缩空气系统中识别故障的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于识别压缩空气系统的故障的方法。此外，本发明涉及一种压缩空气系统，优选地在机动车中的压缩空气系统，该压缩空气系统包括用于产生压缩空气的压缩机、用于保存压缩空气的压缩空气贮存器，优选地包括布置在压缩机和压缩空气贮存器之间的用于干燥穿流的空气的干燥器介质(Trocknermittel)，并且包括用于控制所述压缩机并且用于再生或者说干燥所述干燥器介质的控制单元，所述压缩机用于产生压缩空气。
背景技术
本发明的使用领域涉及压缩空气系统，尤其涉及机动车辆的压缩空气系统，在所述压缩空气系统中安装有压缩机、例如活塞式压缩机，以便抽吸四周空气并且例如提供到压缩空气贮存器中，从所述压缩空气贮存器中，所述压缩空气例如能够用于操纵制动器。在这样的压缩空气系统中通常在压缩机和压缩空气贮存器之间布置有干燥器介质，该干燥器介质使从压缩机流到压缩空气贮存器内的压缩空气脱离水分，其中，所述干燥器介质自身接收所述水分，并且所述干燥器介质在所谓的再生作用期间被来自压缩空气贮存器的干燥空气流过，以使自身又被干燥。在这样的压缩空气系统中，例如由于例如外来物引起的阻塞或者由于泄漏或者其他故障而可能需要，使例如涉及所述再生作用的参数与各种故障匹配。
由DE 10 2007 023 819 Al已知一种方法和一种设备，其中在两个不同的时间点上测量在压缩空气系统中的压缩空气并且将由此产生的特征值与比较值作比较，以推导出可能存在的故障。在此的缺点尤其是必需以高精确度测量在压缩空气系统中的压力。
由WO 03/013929 Al已知一种用于再生作用和用于运行压缩空气系统的方法，其中使所述再生作用与在压缩空气系统中测量的压力匹配。在此也必需有精确的压力测量。
由DE 10 2006 019 865 B3已知一种用于压缩空气准备设备的盒，所述盒具有电传感器，借助该电传感器测量所述盒的电阻和电容，以推导出其状态、例如其饱和度。这种诊断的缺点是，需要相对昂贵的附加的电子传感装置。
发明内容
本发明的任务是，提出一种方法，在该方法中，借助少的传感器的花费能够可靠地识别压缩空气系统的状态、尤其是故障。
所述任务从根据权利要求1的方法出发被解决。接下来的从属权利要求又给出本发明的有利的扩展方案。
本发明包含下述教导，在第一步骤中，在压缩机输出侧测量状态参量并且储存为第一基础值，并且检测和储存第一时间戳，并且在第二步骤中，激活该压缩机用于产生压缩空气，并且在第三步骤中，重新测量所述状态参量并且储存为比较值，并且在第四步骤中，产生该比较值和该基础值之间的值差，并且在值比较步骤中，将该值差与临界值作比较，并且在该值差小于该临界值的情况下，使所述方法从第三步骤起重复，否则，在第六步骤中，检测第二时间戳并且计算出距该第一时间戳的时间间隔，并且在时间比较步骤中，确定该时间间隔与时间间隔参考值的偏差，并且在该偏差在公差区间外的情况下，在诊断步骤中，将该偏差关联一个故障。
所以本发明基于下述构想，在激活压缩机之前测量在压缩空气系统中的状态参量，然后启动压缩机，并且测量时间，直到测量参量改变或者说直到它超过例如位于通常的干扰值之上的临界值。在此，所述测量能够在布置在压缩机输出侧的最小压力阀或者单向阀之后进行，从而直到达到用于打开所述阀需要的压力才测量时间。然后将测量的在激活压缩机与测量参量改变之间的时间间隔与时间间隔参考值作比较。该时间参考值理想地是下述时间：在该时间中，测量参量在无故障的、功能良好的压缩空气系统中不被改变。根据本发明，在所述时间间隔与所述时间间隔参考值的偏差超过公差区间的情况下，则推导出故障。所述公差区间在此不必一定关于所述时间间隔参考值对称地设置。例如，如果选择压力作为状态参量，在接收压力的传感器之后的区域内出现阻塞的情况下，所述时间间隔被缩短直到压力提高，而在例如泄漏的情况下，所述时间间隔会被延长或者说会超过时间间隔参考值。
为了测量状态参量能够例如在压缩机输出侧布置压力传感器。输出侧的布置包括，例如气动元件(例如阀或者干燥介质)连接在其中。所以所述测量不必直接在压缩机的出口进行，而是也可以在压缩空气系统的任意区域内进行，所述区域具有不同于压缩机的出口的压力，优选地，可以选择例如并联于压缩空气贮存器的区域或者在压缩空气贮存器内的区域。
此外，所述方法的优点尤其在于，测量在技术上能够非常简单地并且非常精确地测量的时间，来替代其他物理参数、例如压力或者粒子通量，作为用于确定故障的测量参量。
根据本发明的优选的实施方式，在第一步骤中和第三步骤中测量在所述压缩机输出侧的空气的压力、质量、温度和/或通量作为状态参量。
选择一个或者多个所述状态参量的优点由此可见：所述参量在其时间上的、最终被测量用于确定故障的曲线中，被典型地出现的故障直接影响。此外，为了测量所述状态参量而使用诊断技术，所述诊断技术典型地已经设置在常规的压缩空气系统中。
根据本发明的改善方案，在诊断步骤接下来的反应步骤中对故障作出反应。
根据本发明的与此相关的优选的实施方式，在反应步骤中，通过在电子储存单元中储存和/或通过发信号、例如发信号到人机接口处、例如到显示器，来进一步处理故障。
在此，优点由此可见：在储存的情况下，例如出于保养的目的能够在工场中消除出现的故障，或者，在发信号的情况下，例如通知涉及的机动车的驾驶员出现的各个故障。
其他优选的实施方式设置，在反应步骤中，使所述压缩空气系统的再生作用与所述故障匹配，其方式是，例如提高设置用于所述再生作用的空气量或者提高为此设置的空气通量和/或启动所述再生作用。
在此，优点由此可见：出现的故障必要时能够通过改变操控而在原则上立即被补偿。例如能够通过提高空气通量(例如通过阀来调节)平衡阻塞。
本发明的优选的实施方式基于，在诊断步骤中，在偏差处于公差区间外的情况下，作为故障而言，气动的控制线路的泄漏和/或阻塞或者电控制线路的短路和/或线缆断裂和/或数据损失或者压缩空气线路的泄漏和/或阻塞和/或气动的短路被关联。
所述实施方式的优点由此可见：所述故障通过所说明的方法在相应的分析处理中特别好地适合于识别。
本发明的改善方案设置，在诊断步骤中，作为故障而言，在偏差处于公差区间内的情况下，良好功能被关联。
这意味着，所述方法也识别故障的消除或者说不存在，并且能够与此相应地必要时在反应步骤中对此作出反应。由此，例如当之前识别的故障被取消并且压缩空气系统由此又功能良好时，能够使之前必要时改变的再生作用又与正常状态匹配，并且能够将良好功能例如通过发信号来发出或者储存在储存单元中。
本发明的优选的实施方式设置，自动地改变所述时间间隔参考值和/或所述临界值，超过所述时间间隔参考值和/或所述临界值，所述状态参量必须被改变。
在此，优点尤其在于，设置用于控制压缩空气系统的控制单元由此例如从无干扰的运行学习，并且为了故障关联(Fehlfunktionszuordnung)所需的参数独立地与压缩空气系统匹配。
根据本发明的优选的实施方式，所述时间间隔参考值和/或所述临界值与静态参数和/或动态参数匹配，所述静态参数包括布置在所述压缩机输出侧的压缩空气系统的容量，所述动态参数包括在所述压缩机输出侧的压缩空气的通量。
所述实施方式的优点由此可见：用于识别故障的重要参数能够与表示压缩空气系统特征的静态参数匹配，只要所述静态参数例如被证明有利于提高故障的关联的精确度。
此外，本发明涉及一种具有控制单元的压缩空气系统，优选地是机动车的压缩空气系统，所述控制单元具有计算指令，以实施根据本发明的方法。所述压缩空气系统优选地具有布置在压缩机和压缩空气贮存器之间的、用于干燥穿流的空气的干燥器介质，其中，干燥介质在再生作用模式中通过反向流动的干燥空气被干燥。
附图说明
下面参照附图详细地说明本发明优选的实施例和对本发明进一步改进的措施。
其示出了：
图1根据本发明的方法的流程图，和
图2用于实施所述方法的示意性结构图。
具体实施方式
根据图1，为了识别压缩空气系统的故障，在第一步骤1中，在压缩机13输出侧测量压缩空气并且储存为第一基础值。通过同时检测并且储存第一时间戳的方式确定相关的时间点。在接下来的第二步骤2中，激活压缩机13用于产生压缩空气。在紧接地或者在时间上间隔地跟随的第三步骤3中，重新测量压缩空气并且储存为比较值。在第四步骤4中，产生在所述比较值和所述基础值之间的值差并且在值比较步骤5中与临界值作比较。
在所述值差小于所述临界值的情况下，使所述方法从第三步骤3起重复。否则，在第六步骤6中，检测第二时间戳并且计算出距所述第一时间戳的时间间隔。在时间比较步骤7中，确定该时间间隔与时间间隔参考值的偏差。
在时间间隔与时间间隔参考值的偏差处在公差区间外的情况下，在诊断步骤8中，该偏差关联一个故障。例如当所述时间间隔相应地远超所述时间间隔参考值时，能够诊断出具有相应地提高的流动阻力的阻塞。
在诊断出故障之后，在反应步骤9中，既启动压缩空气系统的再生作用10，又通过储存11和发信号12进一步处理故障。
根据图2，在压缩机13输出侧布置单向阀14，在单向阀13之后，关于由压缩机13产生的压缩空气的空气流方向而言，尤其继续在压缩机13输出侧，并联于压缩空气贮存器15地衔接有压力传感器16。借助该压力传感器16能够分别实施上述的方法的步骤1和3的压缩空气测量。
通过单向阀13布置在压力传感器16和压缩机13之间的方式，在步骤1中测量的压缩空气尤其典型地高于大气压，并且直到超过临界值的时间差例如取决于必要时预加载的单向阀16和已经处在压缩空气贮存器15中的空气压力。
本发明不局限于上面说明的实施例，也能够设想由此产生的变型，所述变型包含在接下来的权利要求中。例如也可行的是，用测量空气通量来替代空气压力。
附图标记列表
1 第一步骤
2 第二步骤
3 第三步骤
4 第四步骤
5 值比较步骤
6 第六步骤
7 时间比较步骤
8 诊断步骤
9 反应步骤
10 再生作用
11 储存
12 发信号
13 压缩机
14 单向阀
15 压缩空气贮存器
16 压力传感器

Claims (10)

1.用于识别压缩空气系统的故障的方法，其中，在第一步骤(1)中，测量在压缩机(13)输出侧的状态参量并且储存为第一基础值，并且检测和储存第一时间戳，并且在第二步骤(2)中，激活所述压缩机(13)用于产生压缩空气，并且在第三步骤(3)中，重新测量所述状态参量并且储存为比较值，并且在第四步骤(4)中，产生所述比较值和所述基础值之间的值差，并且在值比较步骤(5)中，使所述值差与临界值作比较，并且在所述值差小于所述临界值的情况下，使所述方法从所述第三步骤(3)起重复，否则，在第六步骤(6)中，检测第二时间戳并且计算距所述第一时间戳的时间间隔，并且在时间比较步骤(7)中，确定所述时间间隔与时间间隔参考值的偏差，并且在所述偏差在公差区间外的情况下，在诊断步骤(8)中，将所述偏差关联一个故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一步骤(1)和所述第三步骤(3)中测量在所述压缩机(13)输出侧的空气的压力、质量、温度和/或通量，作为状态参量。
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断步骤(8)接下来的反应步骤(9)中对所述故障作出反应。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述反应步骤(9)中通过储存(11)和/或发信号(12)来进一步处理所述故障。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述反应步骤(9)中使所述压缩空气系统的再生作用(10)与所述故障匹配，其方式是，提高设置用于所述再生作用(10)的空气量或者提高为此设置的空气通量和/或启动所述再生作用(10)。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述公差区间外的所述偏差的所述诊断步骤(8)中，作为故障而言，气动的控制线路的泄漏和/或阻塞、或者电控制线路的短路和/或线缆断裂和/或数据损失、或者压缩空气线路的泄漏和/或阻塞和/或气动的短路被关联。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断步骤(8)中，作为故障而言，在偏差在所述公差区间内的情况下，良好功能被关联。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间间隔参考值和/或所述临界值自动地改变。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间间隔参考值和/或临界值与静态参数和/或与动态参数适配，所述静态参数包括设置在所述压缩机(13)输出侧的压缩空气系统的容量，所述动态参数包括在所述压缩机(13)输出侧的压缩空气的通量。
10.压缩空气系统，包括用于产生压缩空气的压缩机(13)、用于储存压缩空气的压缩空气贮存器(15)和用于控制所述压缩机(13)的控制单元，其特征在于，所述控制单元具有计算指令，以便实施根据权利要求1至9所述的方法。
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