CN108180073A - 一种车辆管路断开检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆管路断开检测系统及其检测方法，包括：主管路系统，所述主管路系统包括主管路以及与主管路连接的邻接部件；泵，泵的一端通过第一导气管与主管路相连，另一端与外管路相连，泵能够将外管路的气体泵入第一导气管中；第一控制阀，设置在第一导气管上；电子控制单元，与泵、第一控制阀电连接；当主管路系统断开，主管路系统内的压强发生变化，泵在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化，电子控制单元将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。本发明使用空气泵的电机电流进行诊断，还可以用于车辆上满足其他功能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车管路的异常检测领域，尤其涉及一种车辆管路断开检测系统及其检测方法。
背景技术
汽车上遍布导通气体的管路系统，有些管路内导通的气体会对环境产生污染，如果发生泄漏会污染大气；有些管路是必须要保证连接完整，否则会影响汽车的正常工作。随着环保法规和对车辆耐久可靠性的提高，管路系统的断开或脱落的在线诊断就变得尤其重要。
车辆工作过程中的振动、高低温变化、长久使用所导致的材料耐久问题、以及车辆维修保养时都会影响到管路的完整性(比如管路断开、接头脱落)，为了确保管道断开或脱落能够实现在线诊断，需要该管子在断开或脱落时某些装置或机构能够发出让发动机管理系统(ECU)识别的信号，从而实现诊断。
目前现有方案主要是一些诊断系统采用电路通断式或压力传感器方案。这些方案大多数需要对管路系统做出大规模设计，或者在管路上布设各种用来导电的元器件，研发和制造成本较高，同时也给后续维护修理带来不便。
发明内容
针对现有技术没有一种较为简单就能够检测管路脱落的方法，本发明在此提供了一种新的管路断开检测思维，目的在于：1.通过一种采用电机驱动的空气泵来诊断管路系统是否有异常(例如管路接头脱落、破损泄露等情况)，电机的输出扭矩驱动泵旋转，电机工作过程中，泵两侧管路的压强差与电机的工作电流会形成对应关系；2.创建一个通路从空气泵到待诊断的主管路系统，对主管路的完整性进行诊断的时候，电机驱动泵产生的高压气体导通到要检测的主管路系统，如果发生管路断开或接头脱落，空气泵两侧的压差会与车辆某一特定工况下的压差存在差异，从而导致电机的电流与设定的参考值存在差异，当这一差异超出设定的幅度范围，发动机管理系统ECU就会诊断出异常。
为了实现以上目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种管路断开检测系统，所述管路断开检测系统应用于汽车管路系统的监测，包括：
主管路系统，所述主管路系统包括主管路以及与所述主管路连接的邻接部件；
泵，所述泵的一端通过第一导气管与所述主管路相连，另一端与外管路相连，所述泵能够将所述外管路的气体泵入所述第一导气管中；
第一控制阀，设置在所述第一导气管上；
电子控制单元，与所述泵、所述第一控制阀电连接；
当主管路系统断开，主管路系统内的压强发生变化，泵在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化，电子控制单元将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
进一步的，所述主管路的两端通过接头与邻接部件相连。
进一步的，所述泵将低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管。
进一步的，还包括至少一个第二导气管，与所述第一导气管连通，且各所述第二导气管上设置有第二控制阀，所述第二控制阀与所述电子控制单元电连接。
进一步的，所述第一控制阀和/或所述第二控制阀为电子控制阀。
进一步的，所述泵将低压气体转换为高压气体经所述第一导气管后泵入至少一个第二导气管。
进一步的，所述第二导气管通过三通管与所述第一导气管连通。
同时本发明还提供了一种管路断开检测系统的检测方法，开启第一控制阀，所述泵将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管中并进入所述主管路中，靠近所述泵的外管路的气压值为P0，且所述主管路的气压值为P1，当所述主管路系统断开时致使P0与P1的差值发生变化，在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化：
将驱动电机此时的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
本发明还提供了另外一种检测方法，开启第一控制阀并关闭第二控制阀，所述泵将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管中并进入所述主管路中，靠近所述泵的外管路的气压值为P0，且所述主管路的气压值为P1，当所述主管路系统断开时致使P0与P1的差值发生变化，在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化：
将驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
进一步的，还包括：关闭第一控制阀并打开第二控制阀，将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第二导气管中。
本发明提供了一种新的管路完整性的诊断方案，使用空气泵的电机电流进行诊断；此外空气泵不仅仅可以用来检测汽车管路是否异常，还可以用于车辆上满足其他功能，比如碳罐扫气泵，或油箱泄漏诊断泵等，本发明将这种泵拓展了使用领域，将其用于诊断管路的完整性，结合多功能的应用，从整车角度降低了成本，同时也更容易满足其他功能方面的技术要求，可以降低整车的开发难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一中，本发明提供的一种管路断开检测系统在完好情况下的示意图；
图2为实施例二中，在管路断开检测系统中还设有第二导气管在完好情况下的示意图；
图3为实施例一中，利用管路断开检测系统对主管路进行断开诊断的示意图；
图4为实施例二中，管路断开检测系统中的泵在另一用途下的示意图；
图5为利用本发明提供的管路断开检测系统进行断开诊断的简要流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明在此提供了一种管路断开检测系统100，管路断开检测系统100应用于汽车管路系统的监测，参照图1所示，包括：
主管路系统，主管路系统包括主管路9以及与主管路9相连的主管路邻接部件10；
泵1.2，泵1.2的一端通过第一导气管3与主管路9相连，另一端与外管路2相连，泵1.2能够将外管路2的低压气体转为高压气体并泵入第一导气管3中，高压气体由第一导气管3进入主管路系统；
第一控制阀8，设置在第一导气管3上；
电子控制单元12，与泵1.2、第一控制阀8电连接；
当主管路系统断开，主管路系统内的压强发生变化，泵1.2在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机1.1的电流会发生变化，电子控制单元12将此时驱动电机1.1的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
主管路9的至少一端通过接头9.1与主管路邻接部件10相连，此外，主管路邻接部件10设有与接头9.1匹配连接的插头10.1。可选的，主管路邻接部件10为汽车内的管路系统、容器和/或阀门等，根据设计需求来选择主管路9的两端装配何种主管路邻接部件10，具体不予赘述。
其中，驱动电机1.1和泵1.2通过传动机构1.3来传递电机的扭矩，驱动电机1.1通过导线13与电子控制单元12(例如汽车的ECU系统)相连，由电子控制单元12提供电源，并利用电子控制单元12对驱动电机1.1的电流进行监测。待诊断的管路系统由主管路9以及与其连接的主管路邻接部件10组成，主管路与邻接部件10通过接头9.1和插头10.1连接，在正常情况下，主管路9和主管路邻接部件10连通时主管路系统的整体密封性完好。
此外在一可选的实施例中，本发明提供的管路断开检测系统100还可以设有至少一个第二导气管6(为图示简便，仅示出了一个第二导气管6)，均与第一导气管3连通，且各第二导气管6上设置有第二控制阀5，第二控制阀5与电子控制单元12相连，如图2所示。可选的，各第二导气管6通过三通管4与第一导气管3连通。在实际工作中，泵1.2能够将低压气体转换为高压气体经第一导气管3后泵入至少一个第二导气管6。可选的，第二控制阀5和第一控制阀8其中一个开启，另一个则关闭，使得主管路9和第二导气管6互不连通。
第二控制阀5和/或第一控制阀8为电子控制阀，例如为电磁阀、液压阀以及任何可以通过电控方式实现开关的阀门。
在本发明一可选的实施例中，外管路2上还可以设置有泵前部件14(图中未示出)，以及在第一导气管3上且位于泵3和第二导气管6之间还可以设置有泵后部件15(图中未示出)。可选的，泵前部件14为过滤装置(优选为空气过滤器)，可以吸附空气中的杂质。
当需要对主管路9和与其邻接的部件10组成的系统的完整性进行诊断时，打开第一控制阀8，ECU单元驱动电机1.1旋转，并带动泵1.2工作，将气体通过导管(即外管路2)吸入泵1.2，再将气体压缩到第一导气管3中，并最终进入主管路9，如图3所示。需要说明的是，若第一导气管3上还连通有第二导气管6，需要将所有第二导气管6上的控制阀关闭。
如图5所示，当车辆处于某一特定工况时，进入诊断模式，泵开始工作向主管路系统泵气。此时，主管路9内的压强为一特定的范围，假设为P1，外管路2中的压强为P0，P0与P1的压强差使泵的驱动电机1.1产生某一特定的工作负荷，从而使得驱动电机1.1的电流在某一特定的幅值范围。在车辆处于特定工况时，例如当主管路9的接头9.1与任意一主管路邻接部件10的插头10.1断开时，或者两者均断开时，主管路9内的压强P1发生变化，因此使得P0与P1的差值发生变化，从而导致驱动电机1.1的电流与参考电流存在较大的偏差，电子控制单元将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，电子控制单元即可迅速诊断出主管路9两侧的接头断开。
进一步的，空气泵还可用于其他用途，如图4所示，开启第二控制阀5并关闭第一控制阀8，将外管路2的低压气体转换为高压气体泵入第二导气管6中，能够对第二导气管6进行吹扫。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种管路断开检测系统，其特征在于，所述管路断开检测系统应用于汽车管路系统的监测，包括：
主管路系统，所述主管路系统包括主管路以及与所述主管路连接的邻接部件；
泵，所述泵的一端通过第一导气管与所述主管路相连，另一端与外管路相连，所述泵能够将所述外管路的气体泵入所述第一导气管中；
第一控制阀，设置在所述第一导气管上；
电子控制单元，与所述泵、所述第一控制阀电连接；
当主管路系统断开，主管路系统内的压强发生变化，泵在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化，电子控制单元将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
2.如权利要求1所述的管路断开检测系统，其特征在于，所述主管路的两端通过接头与邻接部件相连。
3.如权利要求1所述的管路断开检测系统，其特征在于，所述泵将低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管。
4.如权利要求1所述的管路断开检测系统，其特征在于，还包括至少一个第二导气管，与所述第一导气管连通，且各所述第二导气管上设置有第二控制阀，所述第二控制阀与所述电子控制单元电连接。
5.如权利要求4所述的管路断开检测系统，其特征在于，所述第一控制阀和/或所述第二控制阀为电子控制阀。
6.如权利要求4所述的管路断开检测系统，其特征在于，所述泵将低压气体转换为高压气体经所述第一导气管后泵入至少一个第二导气管。
7.如权利要求4所述的管路断开检测系统，其特征在于，所述第二导气管通过三通管与所述第一导气管连通。
8.一种基于权利要求1-3任意一所述管路断开检测系统的检测方法，其特征在于，开启第一控制阀，所述泵将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管中并进入所述主管路中，靠近所述泵的外管路的气压值为P0，且所述主管路的气压值为P1，当所述主管路系统断开时致使P0与P1的差值发生变化，在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化：
将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
9.一种基于权利要求4-7任意一所述管路断开检测系统的检测方法，其特征在于，开启第一控制阀并关闭第二控制阀，所述泵将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第一导气管中并进入所述主管路中，靠近所述泵的外管路的气压值为P0，且所述主管路的气压值为P1，当所述主管路系统断开时致使P0与P1的差值发生变化，在向主管路系统泵气的时候，泵的驱动电机的电流会发生变化：
将此时驱动电机的电流I1与额定电流I0进行比较，如果I1与I0的偏差超出预设值I_tol，则电子控制单元识别为主管路系统断开。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，还包括：关闭第一控制阀并打开第二控制阀，将外管路的低压气体转换为高压气体泵入所述第二导气管中。
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