CN112424474B - 用于对压缩机进行功能监控的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对压缩机(2)进行功能监控的方法，该压缩机能切换到输送运行中，该压缩机(2)在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元(6)的干燥器线路(18)输送到至少一个主供应线路(26、28)中，从主供应线路(26、28)分路出压缩空气消耗器回路(V21‑V25)的多个供应线路(44、48、52、56、60)，其中，在其中至少一些供应线路上分别联接有压力传感器(82、88、94)，该方法具有以下方法步骤：a)持续检测主供应线路中的或供应线路中的供应压力(p_V)；b)分别从至少两个被连续检测到的压力值(p_{V_i}、p_{V_i+1})和在其检测之间的时间差t持续计算供应压力(p_V)的压力梯度(grd_p_V)；c)通过除以压缩机的各自当前的驱动转速(n_k)或除以压缩机的当前的与转速有关的额定输送量(Q_额定)对压力梯度(grd_p_V)进行加权；d)将加权的压力梯度(grd_p_{V_W})与预设的梯度极限值(grd_p_{g_W})进行比较；并且e)当加权的压力梯度(grd_p_{V_W})在预设的监控时期(T_M)内不超过梯度极限值(grd_p_{G_W})时，那么输出警告指示。替选地，上述的步骤c)、d)、e)可以通过以下方法步骤替代：c)将压力梯度(grd_p_V)与各自当前的与转速有关地预设的梯度极限值(grd_p_G)进行比较，该梯度极限值不考虑通过消耗器提取压缩空气，并且d)当压力梯度(grd_p_V)在预设的监控时期(T_M)内没有超过各自的梯度极限值(grd_p_G)时，那么输出警告指示或警告信号。

Description

用于对压缩机进行功能监控的方法

技术领域

本发明涉及用于对压缩机进行功能监控的方法，该压缩机能切换到输送运行中，压缩机在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元的干燥器线路输送到至少一个主供应线路中，从主供应线路分路出压缩空气消耗器回路的多个供应线路，其中，在其中至少一些供应线路上分别联接有压力传感器，其中，在压缩机的输送运行中，通过传感器检测供应压力，将从供应压力推导出的压力梯度与预设的极限值比较，并且依赖于比较结果输出或不输出警告指示或警告信号。

背景技术

现代的受电子控制的压缩空气供应设施包括具有过滤和干燥单元的压缩空气制备单元、在结构单元中的具有多个压缩空气消耗器回路的溢流阀的多回路保护阀、和电子控制单元，也给电子控制单元配属有用于检测至少一些压缩空气消耗器回路的供应压力的压力传感器。在输送运行时，通过压缩机从环境抽吸空气并且进行压缩，并且随后经由压缩空气制备单元的干燥器线路将空气输送到至少一个主供应线路中，压缩机通常以活塞结构方式实施并且通过挂入摩擦离合器能与各自的机动车的驱动马达耦合，并且因此能切换到输送运行。从主供应线路分别经由多回路保护阀的溢流阀分路出压缩空气消耗器回路的多个供应线路，其中，与其中一些压缩空气消耗器回路分别联接有压力传感器，以用于检测那里的供应压力。

为了识别压缩机上的或压缩空气供应设施中的损坏公知有监控方法，该监控方法原则上基于，在压缩机的输送运行中通过传感器检测输送或供应压力或检测输送或供应压力的压力梯度，并且将其与预设的极限值比较，并且依赖于比较结果地必要时输出警告信号。

在所公知的根据DE 198 01 665 C2的监控方法中设置的是，在压缩机的输送运行中，通过传感器检测输送压力的实际压力走向，并且在考虑到初始压力的情况下与额定压力走向比较。额定压力走向事先在基准压缩机的输送运行中被获知，并且以二次多项式的形式存储在电子控制器的数据存储器中。在额定压力走向周围限定了公差上限和下限。当输送压力的实际压力走向超过公差上限，或者低于公差下限时，输出警告信号。从实际压力走向与额定压力走向的偏差方向可以推断出不同的故障原因。

从DE 10 2004 026 624 B3公知有一种用于控制压缩空气制备单元的方法，其中，在压缩机的输送运行中，通过传感器检测在后置于压缩空气制备单元的主供应线路中的供应压力的压力梯度，并且与在压缩机和压缩空气制备单元的崭新状态中被检测到的基准梯度进行比较。该方法主要用于使再生空气量匹配于之前实际输送的空气量，该之前实际输送的空气量从当前的压力梯度与在崭新状态中获知的压力梯度的偏差推导出或相应被修正。当没有通过所联接的压缩空气消耗器从主供应线路提取压缩空气时，优选分别进行对崭新状态中的压力梯度和当前的压力梯度的检测。该方法可以附加地被用于对压缩机进行功能监控。因此，识别出压缩机的效率的由磨损所造成的下降，并且当供应压力的当前的压力梯度在输送运行中低于崭新状态下的压力梯度并且超过预设的极限差时，输出相应的警告信号。

在从DE 10 2014 018 437 A1公知的用于压缩空气供应设施的监控方法在输送运行之前并且在压缩机的输送运行期间，分别通过传感器检测在压缩机的下游输送的压缩空气的状态变量、例如主供应线路中的供应压力。一直对状态变量进行检测，直到该状态变量超过预设的极限值。随后考虑在输送运行之前检测状态变量与在输送运行期间检测状态变量的最后的值之间的时间段。如果该时间段超过预设的时间间距基准值是大于预设的公差区间，那么输出警告信号。

所公知的方法的基础是压缩机在输送运行中的驱动转速是恒定的，并且不考虑由机动车的驱动马达驱动的压缩机以可变的转速运行。但是众所周知的是，随着驱动转速的增大，压缩机的输送体积流和进而在下游在供应线路中产生的压力梯度提升，从而相应较早达到了特定的供应压力。该公知的方法同样不适用于：在出现压缩机的输送功率的偏差时区分出不同的故障原因并且关于维护和维修措施的预测性的计划预防性地识别故障。

发明内容

因此，本发明的任务是，说明一种用于对具有开头提到的结构的压缩空气供应设施的压缩机进行功能监控的方法，利用该方法，在考虑到可变的驱动转速的情况下，可以提前地以及特定于故障地识别出压缩机周围的故障原因，并且通过输出相应的警告指示或警告信号显示出这些故障原因以用于及时准备维护和维修措施。

该任务依据根据本发明的方法通过以下方法步骤来解决：

a)通过传感器持续检测设有压力传感器的至少一个压缩空气消耗器回路的供应线路中的供应压力p_V，

b)至少在压缩机的输送运行T_F1、T_F2、T_F3期间分别从至少两个被连续检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}以及在其检测之间的时间差Δt持续计算供应压力p_V的压力梯度grd_p_V，

c)通过除以压缩机的各自当前的驱动转速n_k(grd_p_{V_W}＝grd_p_V/n_k)或除以压缩机的各自当前的与转速有关的额定输送量Q_额定(grd_p_{V_W}＝grd_p_V/Q_额定)对压力梯度grd_p_V进行加权，

d)将加权的压力梯度grd_p_{V_W}与预设的梯度极限值grd_p_{G_W}进行比较，

e)当加权的压力梯度grd_p_{V_W}在预设的监控时期T_M内不超过梯度极限值grd_p_{G_W}时，那么输出警告指示或警告信号。

本发明因此基于一种本身公知的压缩机，该压缩机例如经由挂入能由机动车的驱动马达驱动的摩擦离合器或通过接通所配属的电动机能切换到输送运行中，并且压缩机在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元的干燥器线路输送到至少一个主供应线路中。从主供应线路分路出压缩空气消耗器回路的多个供应线路，其中，在其中至少一些供应线路上分别联接有压力传感器。在压缩机的输送运行中，通过传感器检测供应压力p_V。从供应压力p_V推导出压力梯度grd_p_V，将该压力梯度与预设的极限值比较。依赖于比较结果地输出或不输出警告指示或警告信号。

通过利用压缩机的各自当前的驱动转速n_k或利用压缩机的各自当前的与转速相关的额定输送速度Q_额定对供应压力p_V的压力梯度grd_p_V的经计算的值进行加权，使得在很大程度上消除了驱动转速n_k对供应压力p_V的影响。由此，经如此加权的压力梯度grd_p_{V_W}在压缩机的输送运行中、在其以图形画出的曲线走向中构造出凸峰(Plateau)，在压缩空气消耗器回路中没有出现较大的压缩空气提取的输送运行期间，该凸峰的高度或者说值能很好地与梯度极限值grd_p_{G_W}作比较。针对压缩机的额定输送量Q_额定的当前的值例如可以从存储在电子控制单元ECU中的运行综合特征曲线提取出。平均的额定输送量Q_{额定_m}的值可以从额定输送量Q_额定的时间走向确定。

压缩机的驱动转速n_k往往与驱动马达的马达转速n_M等同(n_k＝n_M)，这是因为压缩机经由摩擦离合器通常直接与驱动马达的曲轴耦合。而如果压缩机经由驱动马达的或行驶传动装置的辅助从动端驱动，那么压缩机的驱动转速n_k与驱动马达的马达转速n_M成固定比例(n_k＝n_M/i_PTO)。替选地，压缩机也可以由电动马达驱动。在该情况下，压缩机的驱动转速n_k相应于电动马达的转速，并且于是很大程度上是恒定的。电动马达的转速在此可以通过电子控制单元ECU预设。

根据本发明的监控方法以如下为基础，即，在监控时期T_M内发生压缩机的多次输送运行，在这些输送运行中，在压缩空气消耗器回路中更大规模提取压缩空气，并且因此使得梯度极限值grd_p_{G_W}没有被供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}超过。根据本发明的监控方法还以如下为基础，即，在监控时期T_M内发生压缩机的多次输送运行，在这些输送运行中，在更长的时期内，压缩空气消耗器回路中的压缩空气就没有被提取出，并且如果在压缩机附近或在压缩空气供应系统中没有故障的话，梯度极限值grd_p_{G_W}因此被供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}超过。

警告指示或者说警告信号可以通过如下方式实现，即，点亮机动车的仪表盘或仪表板中的警告灯、点亮仪表板中的相应的警告符号、在仪表板的显示屏中显示相应的警告文字和/或将相应的故障讯息存储在配属于压缩空气供应设施的电子控制单元的故障存储器中。根据本发明的监控方法动用了现有的压力和转速传感器，并且纯粹基于软件。因此，对于监控方法的使用不需要附加的设备费用，从而节约了成本。

所提出的任务也通过稍微修改的方法来解决，其中，取消了对供应压力p_V的压力梯度grd_p_V的经计算的值进行加权。

本发明因此也涉及如下用于对压缩机进行功能监控的方法，该压缩机能切换到输送运行中，并且该压缩机在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元的干燥器线路输送到至少一个主供应线路中，从主供应线路分路出压缩空气消耗器回路的多个供应线路，其中，在其中至少一些供应线路上分别联接有压力传感器，其中，在压缩机的输送运行中，通过传感器检测供应压力p_V，将从该供应压力推导出的压力梯度与预设的极限值比较，并且依赖于比较结果输出或不输出警告指示或警告信号。根据本发明，该替选的方法具有以下方法步骤：

a)通过传感器持续检测主供应线路中的或设有压力传感器的至少一个压缩空气消耗器回路的供应线路中的供应压力p_V，

b)至少在压缩机的输送运行期间分别从至少两个被连续检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和在其检测之间的时间差Δt持续计算出供应压力p_V的压力梯度grd_p_V，

c)将压力梯度grd_p_V与各自当前的与转速相关地预设的梯度极限值grd_p_G进行比较，该梯度极限值并未考虑通过消耗器提取压缩空气，

e)当压力梯度grd_p_V在预设的监控时期T_M内没有超过各自的梯度极限值grd_p_G，那么输出警告指示或警告信号。

对于这两个描述的和相互替选的方法，当设置不考虑供应压力p_V的基于在压缩空气消耗之后在压缩空气消耗器回路中形成的热力学效应的压力波动值时，被认为是有利的。

为了补偿压力波动和测量误差的影响并且实现供应压力p_V的对于该方法有利的整平滑的压力走向，优选设置的是，对供应压力的通过传感器检测的值p_{V_i}、p_{V_i+1}和/或由此计算出的压力梯度的值grd_p_V、grd_{_pV_W}进行低通滤波。

同样有利的是，在固定的时间段T_A内对通过传感器检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和/或由其计算出的压力梯度的值grd_p_V、grd_{_pV_W}进行低通滤波。在供应压力p_V的可能由于在其中一个压缩空气消耗器回路中提取了较大的压缩空气量所导致的较大的下降之后，通过热力学效应导致的随后的压力升高会明显强于仅通过压缩机的输送运行所实现的压力升高。这种干扰性的效应通过对未加权的压力梯度grd_p_V或加权的压力梯度grd_p_{V_W}的计算的值进行低通滤波得到消除。

对于低通滤波替选地，在出现供应压力p_V的较大的下降后，为了相同的目的，可以在固定的时间段T_A’内中断计算未加权的压力梯度grd_p_V或加权的压力梯度grd_p_{V_W}。

梯度极限值grd_p_{W_G}优选被定义为对于压缩机、压缩空气供应设施和所联接的压缩空气消耗器回路具有表征性的加权的压力梯度grd_p_{C_W}的通过调整因子f_A<1确定的分数(grd_p_{W_G}＝f_A×grd_p_{C_W})。利用压缩机的驱动转速n_k加权的具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}是压缩机每转的如下那个压力梯度，该压力梯度可以在理想的条件下、即在没有线路、过滤器和干燥器发生节流作用的情况下并且在没有压缩空气消耗的情况下实现。通过与调整因子f_A相乘，使得具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}减小为梯度极限值grd_p_{W_G}的切合实际的大小，该梯度极限值一方面考虑到了设施特征，并且另一方面考虑到了压缩机的允许的功能减低。

当在压缩空气供应设施中例如通过持续不断地打开的压力限制阀，或在其中一个压缩空气消耗器回路中存在具有持久的压缩空气消耗的消耗器时，那么该具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}优选与相应更小的调整因子f_A相乘。为了避免压力供应设施中的持久的压缩空气消耗，在那里优选使用具有滞后效应的压力限制阀。

具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}可以例如从压缩机的行程体积V_K、压缩机的体积效率ηV和所有压缩空气消耗器回路的存储体积V_S确定。在压缩机的行程体积V_K＝636cm³并且压缩空气消耗器回路的存储体积V_S＝80升的情况下，在压缩机的平均的驱动转速n_{k_m}＝1500U/min时，得到了未加权的具有表征性的压力梯度grd_p_C＝7.2bar/min和加权的具有表征性的压力梯度grd_p_{C__W}＝0.0048bar/U。最后提到的值也可以通过如下方式计算出，即，将压缩机的与体积效率ηV相乘的行程体积V_K除以所有压缩空气消耗器回路的存储体积V_S(grd_p_{C__W}＝ηV×V_K/V_S)。

监控时期T_M可以不同地限定，在该监控时期内，将压缩机的多次输送运行的加权的压力梯度grd_p_{C__W}与各自的梯度极限值grd_p_{G__W}比较。

监控时期T_M可以限定为自机动车首次启动以来的时期，或者例如限定为自压缩机或压缩空气供应设施上的较大的维护或修理事件以来的时期。

但也可能的是，监控时期T_M限定为机动车的累计运行时间、例如自机动车首次启动以来的累计运行时间，或例如限定为自压缩机或压缩空气供应设施上的较大的维护或修理事件以来的累计运行时间。

同样可能的是，监控时期T_M限定为机动车的累计行驶里程、例如自机动车首次启动以来的累计行驶里程，或例如限定为自压缩机或压缩空气供应设施上的较大的维护或修理事件以来的累计行驶里程。

然而，为了使监控时间段T_M具体地与压缩机的输送运行有关而有利的是，监控时期T_M限定为压缩机的累计输送运行时间，例如自机动车首次启动以来的累计输送运行时间，或例如定义为自压缩机或压缩空气供应设施上的较大的维护或修理事件以来的累计输送运行时间。

根据本发明的监控方法能够实现的是，针对不同的故障原因出现多个故障账户

其中，针对不同的故障原因的监控可以不同地确认具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}的调整因子f_A和/或监控时期T_M的类型和长度。

因此，例如为了识别压缩机的由于损坏所造成的输送功率回退而有利的是，使用相对短的例如一个运行小时的监控时期T_M和相对低的梯度极限值grd_p_{G_W}，其具有例如f_A＝0.4的调整因子。

相反地，如果想在压力阀上并且在压缩机的输送线路中识别到焦炭、即油积碳，那么使用非常长的监控时期以及相对高的具有例如f_A＝0.9的调整因子的梯度极限值grd_p_{G_W}是有利的。

为了识别特定的故障原因而有利的是，不在整个例如p_V＝10至12.5bar并且n_k＝700至2500U/min的压力和转速范围内地，而是仅在供应压力p_V的有限的范围内和/或在压缩机的驱动转速n_k的有限的范围内执行对供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}的计算。

因此，例如可以通过如下方式识别压缩机的摩擦离合器开始打滑，即，在例如p_V＝12至12.5bar的供应压力p_V的上范围内和/或在压缩机的例如n_k＝2000至2500U/min的驱动转速n_k的上范围内在预设的监控时期T_M内加权的压力梯度grd_p_{V_W}没有超过梯度极限值grd_p_{G_W}。

附图说明

为了进一步说明本发明，给说明书添加具有实施例的附图。其中：

图1示出具有压缩空气供应设施的不同的特征值的时间走向的图表；并且

图2示出机动车的典型的压缩空气供应设施的示意性的结构。

具体实施方式

图2中示意性地示出了机动车的压缩机2和受电子控制的压缩空气供应设施4，在其中可以使用根据本发明的用于对压缩机2进行功能监控的方法。压缩空气供应设施4包括压缩空气制备单元6、多回路保护阀单元8和电子控制单元10的结构组件。

压缩机2在输出侧与输送线路12联接，并且具有控制压力输入端14。通过给控制压力输入端14加载来自所联接的控制压力线路16的足够高的控制压力，挂入未示出的摩擦离合器，由此，使得压缩机2在驱动技术上与机动车的未示出的驱动马达连接，并且由此切换到输送运行中。在输送运行中，压缩机2从环境抽吸空气，并且将空气作为经压缩的压缩空气输送到输送线路12中。

压缩空气制备单元6具有干燥器线路18，在干燥器线路中，沿通过方向箭头42说明的输送方向依次布置有过滤单元20、干燥单元22和止回阀24。干燥器线路18在输入侧与输送线路12联接，并且在输出侧分路出两个主供应线路26、28。第二主供应线路28经由装入的压力限制阀30在其最大压力方面进行限制。压力限制阀30优选具有滞后效应。在过滤单元20之前，从干燥器线路18分路出排气线路32，在排气线路中布置有排气阀34，并且排气线路经由消音器36通向周围环境。排气阀34构造为受压力控制的二位二通换向阀，其在无控制压力的状态下关闭，而可以通过给与控制压力输入端联接的控制压力线路38加载以足够高的控制压力来打开。在干燥单元22与止回阀24之间将再生线路40联接到干燥器线路18上，已经干燥的压缩空气可以通过再生线路导回至干燥单元22。

多回路保护阀单元8包括未详细示出的多回路保护阀的五个溢流阀46、50、54、58、62、再生控制阀74、压缩机控制阀70和两个节流止回阀66、78。在多路保护阀单元8中，第一主供应线路26分路出三个压缩空气消耗器回路V21、V22、V25的三个供应线路44、48、52。

压缩空气消耗器回路V21、V22、V25例如是机动车的第一行车制动回路V21、机动车的第二行车制动回路V22和空气悬架回路V25。压力受限的第二主供应线路28在多回路保护阀单元8中分路出两个另外的压缩空气消耗器回路V23、V24的两个供应线路56、60和控制压力主线路68。另外的压缩空气消耗器回路V23、V24例如是挂车和驻车制动回路V23以及是辅助消耗器回路V24。在五个压缩空气消耗器回路V21、V22、V23、V24、V25的供应线路44、48、52、56、60中分别布置有多回路保护阀的溢流阀46、50、54、58、62中的一个。

在相关的溢流阀58、50的输出侧，在挂车和驻车制动回路V23的供应线路56与第二行车制动回路V22的供应线路48之间布置有连接线路64，其具有朝第二运行制动回路V22的供应线路48的方向是打开的节流止回阀66。通过该连接，使得在相应的压力下降的情况下，压缩空气可以从挂车和驻车制动回路V23流入第二运行制动回路V22中，并且排空驻车制动回路V23。

压缩机控制阀70和再生控制阀74在输入侧与控制压力主线路68联接。两个控制阀70、74分别构造为二位三通电磁换向阀，其输入侧的接口在无电流的状态下被截止，而通过给分别配属的电控制线路72、76通电来可以对其进行转换。

通过给压缩机控制阀70通电，使得压缩机2的在输出侧与该压缩机控制阀联接的控制压力线路16与控制压力主线路68连接，由此，使得压缩机2的摩擦离合器被挂出，并且使得压缩机2与驱动马达脱离。在压缩机2的控制压力输入端14没有压力的情况下，压缩机2的摩擦离合器被挂入，从而使得压缩机2在驱动马达运转时处于输送运行中。在输送运行中，压缩机2根据通过方向箭头42说明的输送方向将压缩空气输送通过输送线路12、过滤单元20、干燥器线路18、干燥单元22和止回阀24、进入到两个主供应线路26、28，并且经由多回路保护阀的溢流阀46、50、54、58、62进一步进入到压缩空气消耗器回路V21、V22、V23、V24、V25。

通过给再生控制阀74通电，在输出侧与再生控制阀联接的、其中布置有朝干燥器线路18的方向是打开的节流止回阀78的再生线路40与控制压力主线路68连接。由此，使得排气阀34的控制压力线路38也被加载以在控制压力主线路68中存在的压力，该控制压力线路在再生控制阀74与节流止回阀78之间联接到再生线路40上，由此，排气阀34打开。由此，使得已经干燥的压缩空气从第二主供应线路28经由控制压力主线路68和再生线路40、逆着输送方向42地通过干燥单元22和过滤单元20、经由排气线路32和消音器36流入环境中，由此，干燥单元22再生，并且过滤单元20被清洁。

分别经由联接线路80、86、92地，与第一运行制动回路V21的、第二运行制动回路V22的和挂车和驻车制动回路V23的供应线路44、48、56分别联接有压力传感器82、88、94。这些压力传感器82、88、94分别经由电传感器线路84、90、96与电子控制单元98(ECU)连接。同样，压缩机控制单元70和再生控制阀74经由其电控制线路72、76与电子控制单元98连接。压力传感器82、88、94和电子控制单元98组合在电子控制单元10的结构组件中。

下面，根据本发明的用于对压缩机2进行功能监控的方法参考压缩机2和压缩空气供应设施4的前述的实施方案和布置地借助根据图1的图表进行详细阐述。在该图表中，关于时间t地示出了驱动马达的马达转速n_M(其在摩擦离合器挂入的情况下与压缩机2的驱动转速n_k等同)、在压缩机2的输出端上在输送线路12起作用的输送压力p_F、和在其中一个供应线路44、48中起作用的并且分别借助压力传感器82、88检测到的供应压力p_V。压缩机2的输送压力p_F本身并不通过传感器检测，而是当前仅为了更好的理解才包含在图1的图表中。此外，在根据图1的图表中示出了供应压力p_V的压力梯度grd_p_V的、利用压缩机2的驱动转速n_k或利用驱动马达的马达转速n_M加权的压力梯度grd_p_{V_W}的和梯度极限值grd_p_{G_W}的时间走向。

该监控方法设置的是，在预设的时间周期Δt内持续通过传感器检测至少一个设有压力传感器82、88的压缩空气消耗器回路V21、V22的供应线路44、48中的供应压力p_V。至少在压缩机2的输送运行(T_F1、T_F2、T_F3)期间，分别从至少两个被连续检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和在其检测之间的时间差Δt持续计算出供应压力p_V的压力梯度grd_p_V。随后，通过除以压缩机的各自当前的驱动转速n_k对压力梯度grd_p_V进行加权用以确定加权的压力梯度grd_p_{V_W}(grd_p_{V_W}＝grd_p_V/n_k)，并且进行低通滤波。

将经如此加权的压力梯度grd_p_{V_W}与预设的在图1中示出为直线的梯度极限值grd_p_{G_W}比较，该梯度极限值被定义为对于压缩机2、压缩空气供应设施4和所联接的压缩空气消耗器回路V21、V22、V23、V24、V25具有表征性的加权的压力梯度grd_p_{C_W}的通过调整因子f_A<1考虑的分数(grd_p_{W_G}＝f_A×grd_p_{C_W})。

当在预设的监控时期T_M内供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}没有超过梯度极限值grd_p_{G_W}时，那么就输出警告指示或警告信号，该监控时期可以示例性地被视为在根据图1的图表中示出的时期。警告信号或警告指示可以通过如下方式实现或提供，即，点亮机动车的仪表板或仪表板中的警告灯、点亮仪表板中的相应的警告符号、在仪表板的显示屏中显示相应的警告文字和/或将相应的故障讯息存储在配属于压缩空气供应设施4的电子控制单元10的故障存储器中。

在根据图1的图表中示出的时期T_M包括压缩机2的三次输送运行T_F1、T_F2、T_F3。因为供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}在两次输送运行T_F1、T_F2的第一个中超过了预设的梯度极限值grd_p_{G_W}，所以在当前的情况示例中不输出警告信号或警告指示。只有在压缩机2的所有三次输送运行T_F1、T_F2、T_F3中，供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W都}都不超过预设的梯度极限值grd_p_{G_W}的情况下，电子控制单元98才输出警告信号或警告指示。

在根据本发明的监控方法的范围内，可以针对不同的故障原因出现多个故障账户，针对不同的故障原因可以不同地确认具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}的调整因子f_A和/或监控时期T_M的类型和长度。同样，为了识别特定的故障原因，只能够在供应压力p_V的有限的范围内和/或在压缩机2的驱动转速n_k的有限的范围内执行加权的压力梯度值grd_p_{V_W}的计算。

附图标记列表

2 压缩机

4 压缩空气供应设施

6 压缩空气制备单元(结构组件)

8 多回路保护阀、多回路保护阀单元(结构组件)

10 电子控制单元和传感器(结构组件)

12 输送线路

14 控制压力输入端

16 控制压力线路

18 干燥器线路

20 过滤单元

22 干燥单元

24 止回阀

26 第一主供应线路

28 第二主供应线路

30 压力限制阀

32 排气线路

34 排气阀

36 消音器

38 控制压力线路

40 再生线路

42 方向箭头、输送方向

44 供应线路

46 溢流阀

48 供应线路

50 溢流阀

52 供应线路

54 溢流阀

56 供应线路

58 溢流阀

60 供应线路

62 溢流阀

64 连接线路

66 节流止回阀

68 控制压力主线路

70 压缩机控制阀

72 电控制线路

74 再生控制阀

76 电控制线路

78 节流止回阀

80 联接线路

82 压力传感器

84 电传感器线路

86 联接线路

88 压力传感器

90 电传感器线路

92 联接线路

94 压力传感器

96 电传感器线路

98 电子控制单元(ECU)

ECU 电子控制单元

f_A 调整因子

grd_p 压力梯度

grd_p_C 表征的压力梯度(未加权)

grd_p_{C_W} 表征的压力梯度(已加权)

grd_p_G 梯度极限值(未加权)

grd_p_{G_W} 梯度极限值(已加权)

grd_p_V 供应压力的压力梯度

grd_p_{V_W} 加权的供应压力的压力梯度

grd_p_W 加权的压力梯度

i_PTO 辅助输出装置的传动比

n 转速

n_k 压缩机的驱动转速

n_{k_m} 压缩机的平均的驱动转速

n_M 马达转速

p 压力

p_F 压缩机的输送压力

p_V 供应压力

p_{V_i} 供应压力的第i个测量值

p_{V_i+1} 供应压力的第i+1个测量值

Q_额定 与转速相关的额定输送量

Q_{额定_m} 平均的额定输送量

T 时间

T_A 时间段

T_A’ 时间段

T_M 监控时期

T_F1 第一输送运行持续时间

T_F2 第二输送运行持续时间

T_F3 第三输送运行持续时间

V_K 压缩机的行程体积

V_S 存储体积

V21 压缩空气消耗器回路、第一行车制动回路

V22 压缩空气消耗器回路、第二行车制动回路

V23 压缩空气消耗器回路、第三行车制动回路

V24 压缩空气消耗器回路、挂车和驻车制动回路

V25 压缩空气消耗器回路、空气悬架回路

Δt 时间周期、时间差

ηV 体积效率

Claims (19)

1.用于对压缩机(2)进行功能监控的方法，所述压缩机能切换到输送运行(T_F1、T_F2、T_F3)中，

并且所述压缩机在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元(6)的干燥器线路(18)输送到至少一个主供应线路(26、28)中，

从所述主供应线路分路出压缩空气消耗器回路(V21、V22、V23、V24、V25)的多个供应线路(44、48、52、56、60)，

其中，在其中至少一个供应线路(44、48、52、56、60)上联接有压力传感器(82、88、94)，

其中，在所述压缩机(2)的输送运行中，传感式检测供应压力p_V，

将从所述供应压力推导出的压力梯度与预设的极限值比较，

并且依赖于比较结果输出或不输出警告指示或警告信号，

所述方法具有以下方法步骤：

a)传感式持续检测主供应线路(26)中的或设有压力传感器(82、88)的至少一个压缩空气消耗器回路(V21、V22)的供应线路(44、48)中的供应压力p_V；

b)至少在所述压缩机(2)的输送运行(T_F1、T_F2、T_F3)期间分别从至少两个被相继检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和在其检测之间的时间差Δt持续计算所述供应压力p_V的压力梯度grd_p_V；

c)通过除以所述压缩机的各自当前的驱动转速n_k，即grd_p_{V_W}＝grd_p_V/n_k，或除以所述压缩机的各自当前的与转速有关的额定输送量Q_额定，即grd_p_{V_W}＝grd_p_V/Q_额定，对所述压力梯度grd_p_V进行加权；

d)将加权的压力梯度grd_p_{V_W}与预设的梯度极限值grd_p_{G_W}进行比较；并且

e)当所述加权的压力梯度grd_p_{V_W}在预设的监控时期T_M内没有超过所述梯度极限值grd_p_{G_W}时，那么输出警告指示或警告信号。

2.用于对压缩机(2)进行功能监控的方法，所述压缩机能切换到输送运行(T_F1、T_F2、T_F3)中，

并且所述压缩机在输送运行中将压缩空气经由压缩空气制备单元(6)的干燥器线路(18)输送到至少一个主供应线路(26、28)中，

从所述主供应线路分路出压缩空气消耗器回路(V21、V22、V23、V24、V25)的多个供应线路(44、48、52、56、60)，

其中，在其中至少一个供应线路(44、48、52、56、60)上联接有压力传感器(82、88、94)，

其中，在所述压缩机(2)的输送运行中，传感式检测供应压力p_V，

将从所述供应压力推导出的压力梯度与预设的极限值比较，

并且依赖于比较结果输出或不输出警告指示或警告信号，

所述方法具有以下方法步骤：

a)传感式持续检测所述主供应线路(26)中的或设有压力传感器(82、88)的至少一个压缩空气消耗器回路(V21、V22)的供应线路(44、48)中的供应压力p_V；

b)至少在所述压缩机(2)的输送运行(T_F1、T_F2、T_F3)期间、分别从至少两个被相继检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和在其检测之间的时间差Δt持续计算所述供应压力p_V的压力梯度grd_p_V；

c)将所述压力梯度grd_p_V与各自当前的与转速有关地预设的梯度极限值grd_p_G进行比较，所述梯度极限值grd_p_G并未考虑通过消耗器提取压缩空气，并且

d)当所述压力梯度grd_p_V在预设的监控时期T_M内没有超过各自的梯度极限值grd_p_G时，那么输出警告指示或警告信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不考虑所述供应压力p_V的基于在压缩空气消耗之后在所述压缩空气消耗器回路中形成的热力学效应的压力波动值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对传感式检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和/或由此计算出的压力梯度grd_p_V、加权的压力梯度grd_p_{V_W}的值进行低通滤波。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在固定的时间段T_A内对传感式检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和/或由此计算出的压力梯度grd_p_V、加权的压力梯度grd_p_{V_W}的值进行低通滤波。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在出现所述供应压力p_V的较大的下降后，在固定的时间段T_A内，对传感式检测到的压力值p_{V_i}、p_{V_i+1}和/或由此计算出的压力梯度grd_p_V、加权的压力梯度grd_p_{V_W}的值进行低通滤波。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在出现所述供应压力p_V的较大的下降后，在固定的时间段T_A’内中断计算压力梯度grd_p_V、加权的压力梯度grd_p_{V_W}。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述梯度极限值grd_p_{G_W}定义为对于所述压缩机(2)、所述压缩空气供应设施(4)和所联接的压缩空气消耗器回路(V21、V22、V23、V24、V25)具有表征性的加权的压力梯度grd_p_{C_W}的通过调整因子f_A<1确定的部分，即grd_p_{G_W}＝f_A×grd_p_{C_W}，其中f_A<1。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当在所述压缩空气供应设施(4)中或在其中一个压缩空气消耗器回路(V21、V22、V23、V24、V25)中存在持久的压缩空气消耗时，那么具有表征性的加权的压力梯度grd_p_{C_W}与相应更小的调整因子f_A相乘。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述具有表征性的加权的压力梯度grd_p_{C_W}从所述压缩机(2)的行程体积V_K、所述压缩机(2)的体积效率ηV和所有压缩空气消耗器回路(V21、V22、V23、V24、V25)的存储体积V_S得到确定。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控时期T_M限定为机动车的累计运行时间。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控时期T_M限定为机动车的累计行驶里程。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控时期T_M限定为所述压缩机的累计输送运行时长。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，针对不同的故障原因出现多个故障账户，并且针对不同的故障原因的监控不同地确认具有表征性的压力梯度grd_p_{C_W}的调整因子f_A和/或监控时期T_M的类型和长度。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了识别特定的故障原因，所述供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}的计算只在所述供应压力p_V的有限的范围内执行。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了识别特定的故障原因，所述供应压力p_V的加权的压力梯度grd_p_{V_W}的计算只在所述压缩机(2)的驱动转速n_k的有限的范围内执行。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，通过如下方式识别所述压缩机(2)的摩擦离合器的打滑，即，在所述供应压力p_V的上范围内在预设的监控时期T_M内加权的压力梯度grd_p_{V_W}没有超过梯度极限值grd_p_{G_W}。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过如下方式识别所述压缩机(2)的摩擦离合器的打滑，即，在所述压缩机(2)的驱动转速n_k的上范围内在预设的监控时期T_M内加权的压力梯度grd_p_{V_W}没有超过梯度极限值grd_p_{G_W}。

19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了避免压力供应设施中的持久的压缩空气消耗，使用具有滞后效应的压力限制阀(30)。

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