用於在四衝程內燃機上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的裝置和方法

2023-06-16 02:28:11 2

用於在四衝程內燃機上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的裝置和方法
【專利摘要】提供一種發動機檢測裝置和在發動機運轉時對四衝程內燃機吸氣管及排氣管中的壓力檢測的且在發動機上進行動態壓力損失檢測或閥密封性檢測的方法。該裝置包括：第一壓力測量機構—檢測通往發動機的氣缸的吸氣管中的壓力值且輸出表示出有待由該機構檢測的壓力值的第一輸出信號、第二壓力測量機構—檢測發動機的排氣管中的壓力值用於輸出表示出有待由該機構檢測的壓力值的第二輸出信號、觸發機構—檢測電的表示發動機的特定的氣缸何時是相應地起作用的氣缸的信號及測量值採集機構—檢測第一、第二壓力測量機構的輸出信號及觸發機構的輸出信號。該裝置可在通過第一或第二壓力測量機構進行壓力測量時與發動機的相應地起作用的氣缸之間進行分配。
【專利說明】用於在四衝程內燃機上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於在四衝程內燃機上進行壓力損失檢測或者閥密封性檢測的一種裝置和一種方法。
【背景技術】
[0002]對於維修點中的車輛檢測技術來說，知道車輛系統分析(FSA)-發動機檢測裝置或者維修點-檢測系統，並包括發動機試驗儀器，比如本專利申請的 申請人:的車輛系統分析FSA 740版本，該車輛系統分析FSA740版本在一個儀器中將傳統的發動機試驗儀器的通常的功能統一起來。所述傳統的發動機試驗儀器的通常的功能包括與發動機有關的信號的測量，比如初級的及次級的點火線圈、用於點火模塊的操控信號、轉速、氣缸-1-同步以及點火時刻的調節。此外，這樣的FSA發動機檢測裝置可以在現代的車輛上實施通常的檢測和試驗功能，這包括:故障存儲器和實際值的讀出以及對於執行機構的操控、為了尤其在安裝的狀態中對用於檢測傳感器、連同饋送線以及插塞連接的傳感器信號進行模擬的信號發生器的運行、對於用於在安裝的狀態中對組件的故障進行精確的定位的組件的檢測，其中將所述測量技術和顯示機構預先調節到相應的組件上。這樣的發動機檢測裝置也可以配備一個或者多個用於測量車輛排放的模塊。
[0003]在圖1中示範性地示出的車輛系統分析(FSA)-發動機檢測裝置100被設計用於用在維修點、尤其是機動車維修點中。所述發動機檢測裝置100像比如在圖1中示出的那樣，安裝在能夠滾動的、設有能夠固定的滑輪的託架上，並且作為主要的元件包括:在其中記錄不同的測量傳感器的信號並且將所述信號轉換為能夠在內部利用的電的信號的測量單元102、用於新加進來的並且尤其與廢氣的測量有關的測量功能的擴展模塊104、帶有磁碟、⑶及DVD驅動器以及存儲卡接口和用於外部的附加裝置的USB接口的PC106、與所述PC相連接的顯示機構108、尤其是比如監視器、與所述PC106相連接的輸入機構、尤其比如鍵盤110和滑鼠112、同樣與所述PC106相連接的用於輸出測量記錄的印表機114、能夠拉出來的用於保護印表機並且用於存放對於操作人員來說可以容易拿到的工具的印表機蓋罩116、能夠取出的用於在取下的情況下操作所述發動機檢測裝置100的遙控器118、用於接收由所述遙控器118發出的信號的遙控接收器120、藍牙-USB-轉接器122以及屬於所述測量單元102的接線條130，所述接線條130配備了大量的部分地不同類型的、用於不同的測量傳感器及操作機構的輸入插孔，並且所述接線條130比如布置在所述測量單元102的下側面上(像在圖1中勾畫出來的那樣)，或者布置在所述布置在能夠滾動的託架上的發動機檢測裝置100的背面上(未示出)。
[0004]所述測量單元102的接線條130如已經提到的那樣包括大量部分地不同的、用於不同的測量傳感器的連接插孔，比如用於溫度傳感器的連接插孔132、用於電池正極或者電池負極的連接插孔134、用於測量傳感器端子I的或者測量傳感器端子15的或者結構系列EFT、TN或者TD的測量傳感器的連接插孔136、用於通過有待測試的發動機的點火裝置的機構來控制的觸發機構的連接插孔138、用於串行的接口比如RS232接口的連接插孔140、用於一種用來測量負的高壓比如KV-的測量值傳感器的連接插孔142、用於一種用來與PC進行數據連接的USB接口的連接插孔144、用於一種用於正的高壓比如KV+的測量值傳感器的連接插孔146、用於所述測量單元102的電壓供給的能夠用作該測量單元102的電源件輸出端的連接插孔148、用於在多個已知的標準化的傳感器中所使用的測量導線的也就是所謂的多測量導線CHl (通路I)或者比如用於30A以內的測量範圍的測電鉗的連接插孔150、用於另一條在不同的已知的標準化的傳感器中使用的測量導線也就是說所謂的多測量導線CH2 (通路2)或者比如用於30A以內或者比如1000A以內的測量範圍的測電鉗的連接插孔152、用於頻閃觀測器的連接插孔154、用於空氣壓力測量傳感器的連接插孔156以及用於液體壓力測量機構的連接插孔158。在圖5中示範性地示出了本身已知的、為了與四衝程內燃機一起使用而設計的所謂的觸發鉗64的一種實施例。
[0005]目前靜態地、也就是說在發動機停止時實施在四衝程內燃機上的壓力損失檢測。靜態的壓力損失檢測比較耗時，因為為此需要拆卸所述發動機的不同的組件一包括火花塞、預熱塞、噴嘴等等。在拆卸所述組件之後，必須將所述發動機的每個單個的氣缸的活塞置於壓縮衝程的所謂的上死點(OT)中並且加以固定。然後連接一種壓力損失試驗儀器，向其加載壓縮空氣並且對其進行校準。接著在相應的壓力檢測儀上讀取所述壓力損失。一種可能的故障源，也就是可能的壓力損失的原因，必須通過對於排氣口的定位來檢測。關於在所述發動機的實際運行中的、也就是在發動機運轉時的密封性的結論不能利用這樣的靜態地實施的壓力損失檢測來得出。
[0006]本發明的公開內容
本發明提供一種具有隨附的獨立權利要求1所述特徵的、用於在四衝程內燃機上進行動態的壓力損失檢測及閥密封性檢測的發動機檢測裝置以及一種按權利要求11所述的相應的方法。所述支承裝置的或者所述方法的有利的實施方式是從屬權利要求的主題。
[0007]—種用於在發動機運轉時對四衝程內燃機的吸入空氣管路中的以及排氣管路中的壓力進行檢測的並且用於在所述發動機上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的發動機檢測裝置包括以下方面:
-第一壓力測量機構，該第一壓力測量機構用於檢測通往尤其是運轉的發動機的氣缸的吸入空氣輸入管路中的壓力值，並且用於輸出一種表不出有待由所述第一壓力測量機構來檢測的壓力值的第一輸出信號；
-第二壓力測量機構，該第二壓力測量機構用於檢測尤其運轉的發動機的排氣管路中的壓力值，並且用於輸出一種表示出有待由所述第二壓力測量機構來檢測的壓力值的第二輸出信號；
-用於對電的信號進行檢測的觸發機構，所述電的信號表示，所述尤其運轉的發動機的特定的氣缸何時是相應地起作用的氣缸；以及
-測量值採集機構，該測量值採集機構用於檢測-所述第一壓力測量機構的輸出信號；
-所述第二壓力測量機構的輸出信號；以及-所述觸發機構的輸出信號。
[0008]所述發動機檢測裝置被構造成用於能夠在通過所述第一或者第二壓力測量機構進行壓力測量的時刻與所述發動機的相應地起作用的氣缸之間實現一種分配關係。
[0009]所述按本發明的發動機檢測裝置能夠實現下述一點:可以在四衝程內燃機上在發動機運轉時實施壓力損失檢測。此外，所述發動機檢測裝置能夠實現下述一點:可以在發動機運行時識別比如在吸氣閥和/或排氣閥上的不密封性，並且對其進行定位。此外，可以實現大為縮短的診斷時間。
[0010]本發明的其它優點如下所述:
在所述吸入空氣輸入管路中的壓力值可以是在所述吸入空氣輸入管路中的壓力-時間-曲線。在所述排氣管路中的壓力值同樣可以是所述排氣管路中的壓力-時間-曲線。
[0011]此外，所述發動機檢測裝置可以包括以下方面:
-第一轉接器機構，該第一轉接器機構用於將所述第一壓力測量機構的第一壓力傳感器安裝在所述發動機的吸入空氣管路上，用於接納所述第一壓力傳感器，並且用於在所述吸入空氣管路的管路內腔與所述第一壓力傳感器之間建立起一種流體-或者壓力聯繫；以及
-第二轉接器機構，該第二轉接器機構用於將所述第二壓力測量機構的第二壓力傳感器安裝在所述發動機的排氣管路上，用於接納所述第二壓力傳感器，並且用於在所述排氣管路的管路內腔與所述第二壓力傳感器之間建立起一種流體-或者壓力聯繫。
[0012]所述發動機檢測裝置可以包括用於顯示以下壓力信息中的至少一種壓力信息的顯示機構:至少一條通往所述發動機的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路中的壓力-時間-曲線、排氣管路中的壓力-時間-曲線、在所述至少一條通往所述發動機的氣缸中的所述至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路中的最小的壓力值、最大的壓力值和平均壓力值、尤其是時間上的平均值，以及在所述發動機的排氣管路中的最小的壓力值、最大的壓力值以及平均壓力值、尤其是時間上的平均值。
[0013]所述發動機檢測裝置的顯示機構可以被構造成用於能夠對所述發動機的至少兩個氣缸、尤其是全部氣缸的壓力信息進行可視的或者顯然的比較。
[0014]此外，所述顯示機構可以被構造成用於以彩色地作標識的方式來顯示出比用於一種已被提高了的壓力的第一閾值大的壓力值、或者比用於一種已被降低了的壓力的第二閾值低的壓力值。
[0015]所述測量值採集機構可以構造為獨立的儀器。尤其所述測量值採集機構可以構造為用於連接在商業上通用的PC上的測量模塊。
[0016]作為替代方案，所述測量值採集機構被構造為相對於已經存在的維修點-發動機檢測系統的補充儀器。
[0017]在所述發動機檢測裝置中，所述第二轉接器機構可以被構造成用於安裝在以下器件中的至少一個器件上:所述發動機的排氣管路的排氣彎管上的λ傳感器/廢氣取出點。
[0018]所述發動機檢測裝置的觸發機構可以被構造成用於與一個或者多個從一個組中選擇的元件之間建立起一種電的作用連接，這個組包括以下方面:通往所述發動機的氣缸中的至少一個氣缸的尤其第一、第二、第三或者第四點火脈衝導線、設置在所述發動機的點火配電器上的、用於所述發動機的氣缸中的至少一個氣缸的噴射閥的、與所述第一點火脈衝導線相對應的尤其是第一、第二、第三或者第四接線端子、所述發動機的噴射裝置或者所述發動機的PDE元件的輸入管路。[0019]一種用於在發動機運轉時對四衝程內燃機的吸入空氣管路中的壓力以及排氣管路中的壓力進行檢測的並且用於在所述發動機上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的方法，包括以下步驟:
a)讓發動機運轉；
b)在發動機運轉時，藉助於第一壓力測量機構來測量通往所述發動機(10)的氣缸中的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路中的至少一條吸入空氣管路的第一壓力值；
c)在發動機運轉時，藉助於第二壓力測量機構來測量所述排氣管路中的第二壓力值；
d)藉助於觸發機構來檢測電的信號，該電的信號表示，所述發動機的特定的氣缸何時是相應地起作用的氣缸；
e)在通過所述第一或者第二壓力測量機構進行壓力測量的時刻與所述發動機的相應地起作用的氣缸之間建立起一種分配關係。
[0020]此外，所述方法可以包括以下步驟:
顯示以下壓力信息中的至少一種壓力信息:
-在至少一條通往所述發動機的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路中的壓力-時間-曲線；
-排氣管路中的壓力-時間-曲線；
-在所述至少一條通往所述發動機的氣缸中的所述至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路中的最小的壓力值、最大的壓力值和平均壓力值、尤其是時間上的平均值；以及
-在所述發動機的排氣管路中的最小的壓力值、最大的壓力值以及平均壓力值、尤其是時間上的平均值。
[0021]在所述方法中，可以以看得見的或者顯而易見的方式將所述發動機的至少兩個氣缸的、尤其是全部氣缸的壓力信息彼此進行比較。
[0022]在所述方法中也可以以彩色地作標識的方式來顯示比用於已被提高了的壓力的第一閾值大的壓力值或者比用於已被降低了的壓力的第二閾值低的壓力值。
[0023]附圖簡要說明
下面示範性地藉助於本發明的在附圖中示出的實施方式以其它的細節對本發明進行說明。附圖示出如下:
圖1是一種已知的發動機檢測裝置的透視圖，該發動機檢測裝置可以用作用於按本發明的發動機檢測裝置的基礎，並且擴展為這樣的按本發明的發動機檢測裝置；
圖2是圖1的發動機檢測裝置的測量機構的接線條的後視圖，該發動機檢測裝置擴展為按本發明的發動機檢測裝置的一種實施方式；
圖3是按本發明的發動機檢測裝置的在可以投入使用地連接到四衝程內燃機上的狀態中的示意圖或者視圖；
圖4是圖3的按本發明的發動機檢測裝置的第一或者第二 (吸氣端的或者排氣端的)壓力測量機構的一種示範性的實施方式的示意性的俯視圖；
圖5是一種本來已知的觸發機構的一種示範性的實施方式的示意性的俯視圖，該觸發機構用在圖3的按本發明的發動機檢測裝置中；並且
圖6是按本發明的發動機檢測裝置的顯示機構上的示範性的屏幕圖像，該屏幕圖像具有用於在所述四衝程內燃機上實施按本發明的動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的輸出值(四衝程內燃機的四個氣缸的示範性的吸氣端的及排氣端的壓力測量值)。
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【權利要求】
1.發動機檢測裝置，用於在發動機運轉時對四衝程內燃機(10)的吸入空氣管路(12；12-1、12-2、12-3、12-4)中的以及排氣管路(14、38)中的壓力進行檢測、並且用於在所述發動機(10)上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測，其中該發動機檢測裝置(100)包括以下方面:-第一壓力測量機構(40)，該第一壓力測量機構(40)用於檢測通往所述尤其運轉的發動機(10)的氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的壓力值、比如壓力-時間-曲線，並且用於輸出一種表示出有待由所述第一壓力測量機構(40)來檢測的壓力值的第一輸出信號(82-1、82-2、82-3、82-4 ;83-1、83-2、83-3、83_4)；-第二壓力測量機構(50)，該第二壓力測量機構(50)用於檢測所述尤其運轉的發動機(10)的排氣管路(14、38)中的壓力值、比如壓力-時間-曲線，並且用於輸出一種表示出有待由所述第二壓力測量機構(50)來檢測的壓力值的第二輸出信號(84-1、84-2、84-3、84-4;85-1、85-2、85-3、85-4)；-觸發機構(60)，該觸發機構(60)用於檢測電的信號，所述電的信號表示出，所述尤其運轉的發動機(10)的特定的氣缸何時是相應地起作用的氣缸；以及-測量值採集機構(70)，該測量值採集機構(70)用於檢測-所述第一壓力測量機構(40)的輸出信號(82-1、82-2、82-3、82-4 ;83-1、83-2、83_3、83-4)；-所述第二壓力測量機構(50)的輸出信號(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85_3、85-4);以及-所述觸發機構(60)的輸出信號；所述發動機檢測裝置被構造成用於能夠在通過所述第一或者第二壓力測量機構(40、50)進行壓力測量的時刻與所述發動機(10)的相應地起作用的氣缸之間進行分配。
2.按權利要求1所述的發動機檢測裝置(100)，此外其特徵在於，-第一轉接器機構(44),該第一轉接器機構用於將所述第一壓力測量機構(40)的第一壓力傳感器(42)安裝在所述發動機(10)的吸入空氣管路(12-1、12-2、12-3、12-4)上，用於接納所述第一壓力傳感器(42)並且用於在所述吸入空氣管路(12-1、12-2、12-3、12-4)的管路內腔與所述第一壓力傳感器(42)之間建立起一種流體聯繫或者壓力聯繫；以及-第二轉接器機構(54)，該第二轉接器機構用於將所述第二壓力測量機構(50)的第二壓力傳感器(52)安裝在所述發動機(10)的排氣管路(14、38)上，用於接納所述第二壓力傳感器(52)並且用於在所述排氣管路(14、38)的管路內腔與所述第二壓力傳感器(52)之間建立起一種流體聯繫或者壓力聯繫。
3.按權利要求1或2所述的發動機檢測裝置(100)，此外其特徵在於用於顯示以下壓力信息中的至少一種壓力信息的顯示機構(80):-至少一條通往所述發動機(10)的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的壓力-時間-曲線；-排氣管路(14、38)中的壓力-時間-曲線；-在至少一條通往所述發動機(10)的氣缸中的所述至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的最小的壓力值、最大的壓力值和平均壓力值(82_1、82_2、82-3,82-4 ;83-1、83-2、83-3、83-4)，尤其是時間上的平均值；以及-所述發動機(10)的排氣管路(14、38)中的最小的壓力值、最大的壓力值以及平均壓力值(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85-3、85_4)，尤其是時間上的平均值。
4.按權利要求3所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述顯示機構(80、108)被構造成用於能夠對所述發動機(10)的至少兩個、尤其是全部氣缸的壓力信息(82-1、82-2、82-3、82-4 ;83_1、83-2、83_3、83_4 ;84_1、84-2、84_3、84_4 ;85-1、85-2、85-3、85_4)進行看得見的或者顯而易見的比較。
5.按權利要求3或4所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述顯示機構(80、108)被構造成用於以用顏色作標識的方式來顯示比用於已被提高了的壓力的第一閾值大的壓力值(82-3、83-3 ;84-2、85-2)或者比用於已被降低了的壓力的第二閾值低的壓力值。
6.按權利要求1到5中任一項所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述測量值採集機構(102)構造為獨立的儀器。
7.按權利要求6所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述測量值採集機構(102)構造為用於連接在商業上通用的PC上的測量模塊。
8.按權利要求1到5中任一項所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述測量值採集機構(102)構造為相對於已經存在的維修點-發動機檢測系統(101)的補充儀器。
9.按權利要求2到8中任一項所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述第二轉接器機構(54)被構造成用於安裝在以下器件中的至少一個器件上:所述發動機(10)的排氣管路(14)的排氣彎管(38)上的λ傳感器(34)和/或廢氣取出點。
10.按權利要求1到9中任一項所述的發動機檢測裝置(100)，其特徵在於，所述觸發機構(60)被構造成用於與一個或者多個從一個組中選出的元件之間建立起一種電的作用連接，所述組包括以下方面:-通往所述發動機(10)的氣缸中的至少一個氣缸的尤其第一、第二、第三或者第四點火脈衝導線(28-1、28-2、28-3、28-4)；-設置在所述發動機(10)的點火配電器(22)上的與所述第一點火脈衝導線(28-1、28-2、28-3、28-4)相應的尤其是第一、第二、第三或者第四接線端子(24-1、24_2、24_3、24-4)；-所述發動機的氣缸中的至少一個氣缸的噴射閥；-所述發動機的噴射器裝置，或者-所述發動機的PDE元件的饋送線。
11.用於在發動機(10)運轉時對四衝程內燃機(10)的吸入空氣管路(12-1、12-2、12-3,12-4)中的以及排氣管路(14、38)中的壓力進行檢測的並且用於在所述發動機(10)上進行動態的壓力損失檢測或者閥密封性檢測的方法，其中該方法包括以下步驟:a)讓發動機(10)運轉；b)在發動機(10)運轉時，藉助於第一壓力測量機構(40)來測量通往所述發動機(10)的氣缸中的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的至少一條吸入空氣管路的第一壓力值；c)在發動機(10)運轉時，藉助於第二壓力測量機構(50)來測量所述排氣管路(14、38)中的第二壓力值；d )藉助於觸發機構(60 )來檢測電的信號，該電的信號表不，所述發動機(IO )的特定的氣缸(16)何時是相應地起作用的氣缸；並且e)在通過所述第一或者第二壓力測量機構(40、50)進行壓力測量的時刻與所述發動機(10)的相應地起作用的氣缸之間建立起一種分配關係。
12.按權利要求11所述的方法，此外其特徵在於:顯示以下壓力信息中的至少一種壓力信息:-在至少一條通往所述發動機(10)的至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的壓力-時間-曲線；-排氣管路(14、38)中的壓力-時間-曲線；-在所述至少一條通往所述發動機(10)的氣缸中的所述至少一個氣缸的吸入空氣輸入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的最小的壓力值、最大的壓力值和平均壓力值(82_1、82-2、82-3、82-4;83-1、83-2、83-3、83_4)、尤其是時間上的平均值；以及-在所述發動機(10)的排氣管路(14、38)中的最小的壓力值、最大的壓力值以及平均壓力值(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85-3、85_4)、尤其是時間上的平均值。
13.按權利要求12所述的方法，此外其特徵在於，以可視的或者顯而易見的方式將所述發動機(10)的至少兩個氣缸的、尤其是全部氣缸的壓力信息(82-1、82-2、82-3、82-4 ；83-1、83-2、83-3、83-4;84-1、84-2、84-3、84_4 ;85-1、 .85-2、85-3、85_4)進行比較。
14.按權利要求12或13所述的方法，此外其特徵在於，以用顏色作標識的方式來顯示比用於已被提高了的壓力的第一閾值大的壓力值(82-3、83-3 ;84-2、85-2)或者比用於已被降低了的壓力的第二閾值低的壓力值。
【文檔編號】G01M15/04GK103512754SQ201310238835
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月17日 優先權日:2012年6月18日
【發明者】M.舍德爾 申請人:羅伯特·博世有限公司