CN1255626C - 用于油箱系统的节能的密封性能检测的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
为了使用于内燃机油箱系统(10)密封性能检测的诊断单元(70)在诊断持续期间实现最小能耗同时防止燃气扩散，提出了进入睡眠/唤醒机构(270，300，350)，其中诊断单元(70)在内燃机停机之后在给定的时间间隔过渡到睡眠模式，诊断单元(70)在第一时间间隔过后过渡到唤醒模式并在唤醒模式中至少获取检测数据，然后诊断单元(70)在诊断期间又过渡到睡眠模式，诊断单元(70)在诊断持续时间过后断开。
Description
技术领域
本发明涉及一种诊断单元运行的方法和装置，该诊断单元用于内燃机尤其是汽车油箱系统的密封性能检测，其中在内燃机停机后在诊断期间获取用于密封性能检测所需的检测数据。此外本发明还涉及用于执行这种方法的适合的诊断单元。
背景技术
例如由US 5,263,462已知一种用于检测汽车油箱系统密封性能的方法和诊断仪器。在汽车停机期间油箱系统通过电磁阀关闭并在一个较长的持续诊断时间里通过传感器测得油箱内的压力和温度变化并传递给控制仪器。如果在油箱冷却的情况下在诊断时间内建立起负压，则由此断定油箱系统的密封性能。
这种判断方式的缺陷是，该控制仪器在整个诊断期间必需接通。此外电磁阀在诊断期间也必需持续供电。这一点在停机期间造成高的能源消耗，这种能源消耗对汽车电路形成明显的负荷。这种问题一方面可以通过提高汽车电路功率来应对，但这将增加费用。另一方面可以减少诊断时间，但这将降低诊断的可靠性。
在由西门子公司和戴姆勒克莱斯勒公司(DaimlerChrysler)在印第安纳纳波利斯(Indianapolis)SAE-Toptec第99期中公开的机构中，油箱通过无源单向阀相对于外界截止，该单向阀无电流地接通因此在关闭状态不消耗能量。但是在油箱加热的情况下在停机期间在油箱中产生过压，当存在泄漏时该过压将可能使含烃燃气或燃料蒸汽逸出到外界。此外在整个诊断期间也必需对测量电子装置连续供电。
此外在还没有公开的专利申请DE xx xxx xxx(本申请人的申请号R.38041)中与本申请特别有关地(尤其是那里的图3包括说明)描述了一种汽车油箱无扩散运行的装置，其中该装置具有一个用于冷却剩余燃料气体的活性炭过滤器、一个控制单元以及一个无电流双稳态电磁阀，该电磁阀不仅在关闭状态而且在打开状态都保持无电流。只是在这两个状态之间转换时需要一个电流脉冲。该控制单元与设置在油箱内部的第一压力传感器以及设置在油箱外部的第二压力传感器电连接。也可以选择相应的温度传感器。由所测得的压力数据评价该控制单元在汽车停机后是否以油箱负压还是正压进行计算。在汽车停机后所得到压力数据计算值相对于环境压力是所期望的过压的情况下，电磁阀被打开，使剩余的燃料气体通过活性炭过滤器并由此无扩散地排出到外界。电磁阀在与所期望的负压相反的情况下保持关闭，然后通过该负压对应于在US 5,263,462中所建议的工作方式可以实现密封性能检测。
通过这个装置能够进一步消除上述的扩散问题。与US 5,263 462相比避免了电磁阀的附加电流损耗。但总是存在如上所述的缺陷，即控制单元在整个诊断期间必需是有效的。
发明内容
因此本发明的目的是，提出文首所述类的方法和诊断单元，它们能够在上述诊断持续期间实现最小的能量消耗同时也能够尽可能地防止燃料气体扩散。
为了完成上述目的，本发明提出一种用于驱动诊断单元的方法，该诊断单元用于内燃机尤其是汽车的油箱系统的密封性能检测，其中在内燃机停机之后在诊断持续期间获得密封性能检测所必需的检测数据，诊断单元在内燃机停机之后在给定的第一时间间隔过渡到睡眠模式，诊断单元在第一时间间隔过后过渡到唤醒模式并在唤醒模式中至少获取检测数据，然后诊断单元在诊断期间又过渡到睡眠模式，诊断单元在诊断持续时间过后断开。
本发明还提出一种用于驱动诊断单元的装置，该诊断单元用于内燃机尤其是汽车的油箱系统的密封性能检测，该装置具有用于获取密封性能检测所必需的检测数据的传感器，其中，具有获取内燃机停机的机构、给出第一时间间隔的计时机构以及进入睡眠/唤醒机构，通过这些机构将诊断单元置于睡眠模式并在第一时间间隔过后置于唤醒模式，在该唤醒模式中至少获取检测数据，通过至少一个比较寄存器来接收该第一时间间隔。
本发明的优点在于，诊断单元在汽车停机后在给定的第一时间间隔过渡到睡眠模式，在第一时间间隔过后诊断单元过渡到唤醒模式并在唤醒模式至少获得检测数据，然后在诊断持续期间诊断单元又过渡到睡眠模式，并且在诊断持续过后诊断单元完全断开。
通过所建议的诊断单元间隔运行，即在睡眠与唤醒模式之间交替运行具有优点地防止了诊断单元在整个诊断期间消耗电流，该电流将在停机或静止状态明显地对汽车电池和/或油箱施加负荷。
诊断单元在汽车停机之后可以或者首先在第二时间间隔中获得检测数据，然后才过渡到睡眠模式或者在汽车停机之后已经转入睡眠模式并在第一时间间隔过后才首次获得检测数据。
通过所建议的唤醒模式，诊断单元可以以规则的时间间隔在第二时间间隔，即尤其是测量时间区间再起作用。在唤醒之后该诊断单元提供一个对于诊断所必需的传感器信号，即油箱内压和必要时的油箱外压以及油箱内部温度和必要时的油箱外部温度。
接着诊断单元又断开，以便在下一个时间间隔之后再被唤醒。唤醒诊断单元的时间间隔长度或者可以固定地给定或者可以在时间上累进地变化。例如时间间隔可以随着汽车停机时间的增加线性或非线性、尤其是指数地变化，以便适配于同样为指数的时间定律所引起的假设泄漏的泄漏特性并由此相应适配地接收检测数据。上述过程可以一直重复到呈现出测量结果或者也可以选择重复到给定的诊断持续时间。
可以认为，本方法或者可以由诊断单元自动进行或者可以由一个附加控制诊断单元的控制单元进行。还可以认为，睡眠模式也可以描述为一个真正的断开模式，例如在采用不易丢失存储器接收检测数据的情况下的模式。在这种断开模式情况下诊断单元在第一时间间隔过后重新启动。
本发明的一个特殊变体是在使用具有无电流打开和关闭电磁阀以及活性炭过滤器(见上述文献DE xx xxx xxx)的油箱系统上实现，油箱中多余的燃料气体通过油箱在过压情况下可以通过活性炭过滤器向外排出。对于这种结构诊断单元还在唤醒模式中进行判断是否要改变电磁阀的现有位置以及在此之后是否在必要时已经进行了改变。
附图说明
下面借助于附图所示的实施例详细描述本发明，由实施例给出本发明的其它特征和优点，其中附图表示：
图1为具有用于实现按照本发明方法的诊断单元的油箱系统，
图2为按照本发明方法的实施例流程图。
具体实施方式
在图1中所示的汽车发动机(在这里未示出)油箱系统10具有油箱20，在其内部配有用于测量油箱内压的第一压力传感器30以及用设置在油箱20外部的用于测量外界压力的第二压力传感器40。在此要指出，除了或代替这两个压力传感器30，40的也可以使用温度传感器或类似传感器，以便在油箱20中获取油箱泄露诊断所必需的压力数据。
两个压力传感器30，40通过信号导线50，60与按照本发明的诊断单元70连接。油箱20与活性炭过滤器80压力导通地连接，此外该活性炭过滤器具有与双稳态电磁阀90连接的管道100。电磁阀90还具有导向外界的排气管110。电磁阀90不仅在打开状态而且在关闭状态都可以无电流地工作。诊断单元70包括程序模块120、永久供电的计时器130以及比较电路(比较寄存器)140，该比较电路具有可忽略不计的电流损耗。
在发动机停机之后并且只要要求进行诊断时，诊断单元70对比较寄存器140以时间间隔值加载，然后应该产生诊断单元70或程序模块120的下一次唤醒。当计时器130具有导入比较寄存器140中的数值时，计时器130通过在所示实例中连接到程序模块120的重启入口160上的导线150使程序模块120接通，诊断单元70在该程序模块上进行密封性能检测所必需的工作，例如加载并在必要时计算油箱内压和环境压力。
在这个工作结束之后对比较寄存器140重新以时间间隔值加载，在此该值或者是固定给定的数值或者是对于比较寄存器140的每一次重新加载累进增加、例如指数增加的数值。计时器130完全一样地回零并重新开始计时。接着诊断单元70、即特别是程序模块120必要时包括压力传感器30，40都暂时断开或者进入睡眠模式。
重复上述过程一直到诊断结束。在诊断持续时间过后计时器130在断开之前不再计时，从而使诊断单元70永久地保持断开，以便进一步节省能源。
此外在本实施例中规定，诊断单元70在程序模块120接通之后还要检测按照所测得的压力数据是否在油箱20中存在过压。如果存在过压，则要继续检测电磁阀90是否处于“打开”位置，以便使多余的燃料蒸汽或燃料气体通过排气管110排向外界。如果电磁阀目前的位置是“关闭”，则诊断单元70使电磁阀位置改变为“打开”。
作为按照本发明方法的实施例，图2示出在图1中所述的用于汽车诊断单元中的程序流程。
在程序启动200之后首先在第一程序循环210中检测220，即汽车发动机是否停机。如果已停机则在第二程序循环230中检测240，即是否需要例如按照未示出的已设置的维修程序进行泄漏诊断。如果不需要，则再跳回到第一循环210。如果出现这种需求，则在250中将唤醒时间数值、例如5分钟加载到比较寄存器。然后计时器在260中开始计时并在270中将诊断单元置于睡眠模式或断开。
在第三程序循环280中检测290，即计时器的实际值是否大于或等于唤醒时间。如果是，则在300中将诊断单元置于唤醒模式或者接通并在310中读出压力或温度的实际传感数据。接着比较寄存器又在320中加载，计时器在330中重新回零并在340中重新开始计时。同时诊断单元在350中又断开。
通过第四程序循环360重复上述步骤一直到诊断结束或在370中到达诊断持续时间。在超过诊断持续时间之后在380中永久地断开诊断单元。
可以认为，本发明不仅可以具有优点地用于汽车油箱系统，而且在原理上可以用于所有的内燃机油箱系统在静止状态中的密封性能检测。
Claims (10)
1.用于驱动诊断单元(70)的方法，该诊断单元用于内燃机的油箱系统(10)的密封性能检测，其中在内燃机停机之后在诊断持续期间获得密封性能检测所必需的检测数据，其特征在于，诊断单元(70)在内燃机(220)停机之后在给定的第一时间间隔过渡到睡眠模式(270)，诊断单元(70)在第一时间间隔过后过渡到唤醒模式(300)并在唤醒模式中至少获取检测数据(310)，然后诊断单元(70)在诊断期间又过渡到睡眠模式(350)，诊断单元(70)在诊断持续时间过后断开(380)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述诊断持续时间根据诊断结果的出现而动态地确定。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一时间间隔的长度在时间上累进地确定。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述诊断单元至少在第二时间间隔内过渡到唤醒模式并至少在第二时间间隔中至少获取检测数据。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在油箱系统(10)具有转换阀(90)和过滤器(80)时，油箱系统(10)中多余的燃气通过该转换阀和过滤器在过压情况下通过过滤器(80)排向外界，所述诊断单元(70)在唤醒模式中附加地判断转换阀(90)的位置是否需要改变并且在必要时进行改变。
6.用于驱动诊断单元(70)的装置，该诊断单元用于内燃机的油箱系统(10)的密封性能检测，该装置具有用于获取密封性能检测所必需的检测数据的传感器(30，40)，其特征在于，具有获取内燃机停机的机构(120)、给出第一时间间隔的计时机构(130)以及进入睡眠/唤醒机构(160)，通过这些机构将诊断单元(70)置于睡眠模式并在第一时间间隔过后置于唤醒模式，在该唤醒模式中至少获取检测数据，通过至少一个比较寄存器(140)来接收该第一时间间隔。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置在用于具有转换阀(90)和过滤器(80)的油箱系统(10)时，油箱系统(10)中多余的燃气通过该转换阀和过滤器在过压情况下通过过滤器(80)排向外界，所述诊断单元(70)具有程序单元(120)，通过程序单元确定阀门位置是否需要改变，并且在必要时通过该程序单元使阀门位置改变。
8.用于内燃机的油箱系统密封性能检测的诊断单元，其特征在于，具有用于执行如权利要求1至5所述方法的睡眠运行模式和唤醒运行模式。
9.如权利要求8所述的诊断单元，其特征在于，具有用于给出第一时间间隔的计时机构(130)，在第一时间间隔过后由睡眠运行模式转换到唤醒运行模式。
10.如权利要求8或9所述的诊断单元，其特征在于，该诊断单元在用于具有转换阀(90)和过滤器(80)的油箱系统(10)时，油箱系统(10)中多余的燃气通过转换阀和过滤器在过压情况下通过过滤器(80)排向外界，通过程序单元(120)确定阀门位置是否需要改变，并且在必要时通过该程序单元使阀门位置改变。
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