用于在四冲程内燃机上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测的装置和方法
【专利摘要】提供一种发动机检测装置和在发动机运转时对四冲程内燃机吸气管及排气管中的压力检测的且在发动机上进行动态压力损失检测或阀密封性检测的方法。该装置包括：第一压力测量机构—检测通往发动机的气缸的吸气管中的压力值且输出表示出有待由该机构检测的压力值的第一输出信号、第二压力测量机构—检测发动机的排气管中的压力值用于输出表示出有待由该机构检测的压力值的第二输出信号、触发机构—检测电的表示发动机的特定的气缸何时是相应地起作用的气缸的信号及测量值采集机构—检测第一、第二压力测量机构的输出信号及触发机构的输出信号。该装置可在通过第一或第二压力测量机构进行压力测量时与发动机的相应地起作用的气缸之间进行分配。
【专利说明】用于在四冲程内燃机上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在四冲程内燃机上进行压力损失检测或者阀密封性检测的一种装置和一种方法。
【背景技术】
[0002]对于维修点中的车辆检测技术来说，知道车辆系统分析(FSA)-发动机检测装置或者维修点-检测系统，并包括发动机试验仪器，比如本专利申请的 申请人:的车辆系统分析FSA 740版本，该车辆系统分析FSA740版本在一个仪器中将传统的发动机试验仪器的通常的功能统一起来。所述传统的发动机试验仪器的通常的功能包括与发动机有关的信号的测量，比如初级的及次级的点火线圈、用于点火模块的操控信号、转速、气缸-1-同步以及点火时刻的调节。此外，这样的FSA发动机检测装置可以在现代的车辆上实施通常的检测和试验功能，这包括:故障存储器和实际值的读出以及对于执行机构的操控、为了尤其在安装的状态中对用于检测传感器、连同馈送线以及插塞连接的传感器信号进行模拟的信号发生器的运行、对于用于在安装的状态中对组件的故障进行精确的定位的组件的检测，其中将所述测量技术和显示机构预先调节到相应的组件上。这样的发动机检测装置也可以配备一个或者多个用于测量车辆排放的模块。
[0003]在图1中示范性地示出的车辆系统分析(FSA)-发动机检测装置100被设计用于用在维修点、尤其是机动车维修点中。所述发动机检测装置100像比如在图1中示出的那样，安装在能够滚动的、设有能够固定的滑轮的托架上，并且作为主要的元件包括:在其中记录不同的测量传感器的信号并且将所述信号转换为能够在内部利用的电的信号的测量单元102、用于新加进来的并且尤其与废气的测量有关的测量功能的扩展模块104、带有磁盘、⑶及DVD驱动器以及存储卡接口和用于外部的附加装置的USB接口的PC106、与所述PC相连接的显示机构108、尤其是比如监视器、与所述PC106相连接的输入机构、尤其比如键盘110和鼠标112、同样与所述PC106相连接的用于输出测量记录的打印机114、能够拉出来的用于保护打印机并且用于存放对于操作人员来说可以容易拿到的工具的打印机盖罩116、能够取出的用于在取下的情况下操作所述发动机检测装置100的遥控器118、用于接收由所述遥控器118发出的信号的遥控接收器120、蓝牙-USB-转接器122以及属于所述测量单元102的接线条130，所述接线条130配备了大量的部分地不同类型的、用于不同的测量传感器及操作机构的输入插孔，并且所述接线条130比如布置在所述测量单元102的下侧面上(像在图1中勾画出来的那样)，或者布置在所述布置在能够滚动的托架上的发动机检测装置100的背面上(未示出)。
[0004]所述测量单元102的接线条130如已经提到的那样包括大量部分地不同的、用于不同的测量传感器的连接插孔，比如用于温度传感器的连接插孔132、用于电池正极或者电池负极的连接插孔134、用于测量传感器端子I的或者测量传感器端子15的或者结构系列EFT、TN或者TD的测量传感器的连接插孔136、用于通过有待测试的发动机的点火装置的机构来控制的触发机构的连接插孔138、用于串行的接口比如RS232接口的连接插孔140、用于一种用来测量负的高压比如KV-的测量值传感器的连接插孔142、用于一种用来与PC进行数据连接的USB接口的连接插孔144、用于一种用于正的高压比如KV+的测量值传感器的连接插孔146、用于所述测量单元102的电压供给的能够用作该测量单元102的电源件输出端的连接插孔148、用于在多个已知的标准化的传感器中所使用的测量导线的也就是所谓的多测量导线CHl (通路I)或者比如用于30A以内的测量范围的测电钳的连接插孔150、用于另一条在不同的已知的标准化的传感器中使用的测量导线也就是说所谓的多测量导线CH2 (通路2)或者比如用于30A以内或者比如1000A以内的测量范围的测电钳的连接插孔152、用于频闪观测器的连接插孔154、用于空气压力测量传感器的连接插孔156以及用于液体压力测量机构的连接插孔158。在图5中示范性地示出了本身已知的、为了与四冲程内燃机一起使用而设计的所谓的触发钳64的一种实施例。
[0005]目前静态地、也就是说在发动机停止时实施在四冲程内燃机上的压力损失检测。静态的压力损失检测比较耗时，因为为此需要拆卸所述发动机的不同的组件一包括火花塞、预热塞、喷嘴等等。在拆卸所述组件之后，必须将所述发动机的每个单个的气缸的活塞置于压缩冲程的所谓的上死点(OT)中并且加以固定。然后连接一种压力损失试验仪器，向其加载压缩空气并且对其进行校准。接着在相应的压力检测仪上读取所述压力损失。一种可能的故障源，也就是可能的压力损失的原因，必须通过对于排气口的定位来检测。关于在所述发动机的实际运行中的、也就是在发动机运转时的密封性的结论不能利用这样的静态地实施的压力损失检测来得出。
[0006]本发明的公开内容
本发明提供一种具有随附的独立权利要求1所述特征的、用于在四冲程内燃机上进行动态的压力损失检测及阀密封性检测的发动机检测装置以及一种按权利要求11所述的相应的方法。所述支承装置的或者所述方法的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]—种用于在发动机运转时对四冲程内燃机的吸入空气管路中的以及排气管路中的压力进行检测的并且用于在所述发动机上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测的发动机检测装置包括以下方面:
-第一压力测量机构，该第一压力测量机构用于检测通往尤其是运转的发动机的气缸的吸入空气输入管路中的压力值，并且用于输出一种表不出有待由所述第一压力测量机构来检测的压力值的第一输出信号；
-第二压力测量机构，该第二压力测量机构用于检测尤其运转的发动机的排气管路中的压力值，并且用于输出一种表示出有待由所述第二压力测量机构来检测的压力值的第二输出信号；
-用于对电的信号进行检测的触发机构，所述电的信号表示，所述尤其运转的发动机的特定的气缸何时是相应地起作用的气缸；以及
-测量值采集机构，该测量值采集机构用于检测-所述第一压力测量机构的输出信号；
-所述第二压力测量机构的输出信号；以及-所述触发机构的输出信号。
[0008]所述发动机检测装置被构造成用于能够在通过所述第一或者第二压力测量机构进行压力测量的时刻与所述发动机的相应地起作用的气缸之间实现一种分配关系。
[0009]所述按本发明的发动机检测装置能够实现下述一点:可以在四冲程内燃机上在发动机运转时实施压力损失检测。此外，所述发动机检测装置能够实现下述一点:可以在发动机运行时识别比如在吸气阀和/或排气阀上的不密封性，并且对其进行定位。此外，可以实现大为缩短的诊断时间。
[0010]本发明的其它优点如下所述:
在所述吸入空气输入管路中的压力值可以是在所述吸入空气输入管路中的压力-时间-曲线。在所述排气管路中的压力值同样可以是所述排气管路中的压力-时间-曲线。
[0011]此外，所述发动机检测装置可以包括以下方面:
-第一转接器机构，该第一转接器机构用于将所述第一压力测量机构的第一压力传感器安装在所述发动机的吸入空气管路上，用于接纳所述第一压力传感器，并且用于在所述吸入空气管路的管路内腔与所述第一压力传感器之间建立起一种流体-或者压力联系；以及
-第二转接器机构，该第二转接器机构用于将所述第二压力测量机构的第二压力传感器安装在所述发动机的排气管路上，用于接纳所述第二压力传感器，并且用于在所述排气管路的管路内腔与所述第二压力传感器之间建立起一种流体-或者压力联系。
[0012]所述发动机检测装置可以包括用于显示以下压力信息中的至少一种压力信息的显示机构:至少一条通往所述发动机的至少一个气缸的吸入空气输入管路中的压力-时间-曲线、排气管路中的压力-时间-曲线、在所述至少一条通往所述发动机的气缸中的所述至少一个气缸的吸入空气输入管路中的最小的压力值、最大的压力值和平均压力值、尤其是时间上的平均值，以及在所述发动机的排气管路中的最小的压力值、最大的压力值以及平均压力值、尤其是时间上的平均值。
[0013]所述发动机检测装置的显示机构可以被构造成用于能够对所述发动机的至少两个气缸、尤其是全部气缸的压力信息进行可视的或者显然的比较。
[0014]此外，所述显示机构可以被构造成用于以彩色地作标识的方式来显示出比用于一种已被提高了的压力的第一阈值大的压力值、或者比用于一种已被降低了的压力的第二阈值低的压力值。
[0015]所述测量值采集机构可以构造为独立的仪器。尤其所述测量值采集机构可以构造为用于连接在商业上通用的PC上的测量模块。
[0016]作为替代方案，所述测量值采集机构被构造为相对于已经存在的维修点-发动机检测系统的补充仪器。
[0017]在所述发动机检测装置中，所述第二转接器机构可以被构造成用于安装在以下器件中的至少一个器件上:所述发动机的排气管路的排气弯管上的λ传感器/废气取出点。
[0018]所述发动机检测装置的触发机构可以被构造成用于与一个或者多个从一个组中选择的元件之间建立起一种电的作用连接，这个组包括以下方面:通往所述发动机的气缸中的至少一个气缸的尤其第一、第二、第三或者第四点火脉冲导线、设置在所述发动机的点火配电器上的、用于所述发动机的气缸中的至少一个气缸的喷射阀的、与所述第一点火脉冲导线相对应的尤其是第一、第二、第三或者第四接线端子、所述发动机的喷射装置或者所述发动机的PDE元件的输入管路。[0019]一种用于在发动机运转时对四冲程内燃机的吸入空气管路中的压力以及排气管路中的压力进行检测的并且用于在所述发动机上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测的方法，包括以下步骤:
a)让发动机运转；
b)在发动机运转时，借助于第一压力测量机构来测量通往所述发动机(10)的气缸中的至少一个气缸的吸入空气输入管路中的至少一条吸入空气管路的第一压力值；
c)在发动机运转时，借助于第二压力测量机构来测量所述排气管路中的第二压力值；
d)借助于触发机构来检测电的信号，该电的信号表示，所述发动机的特定的气缸何时是相应地起作用的气缸；
e)在通过所述第一或者第二压力测量机构进行压力测量的时刻与所述发动机的相应地起作用的气缸之间建立起一种分配关系。
[0020]此外，所述方法可以包括以下步骤:
显示以下压力信息中的至少一种压力信息:
-在至少一条通往所述发动机的至少一个气缸的吸入空气输入管路中的压力-时间-曲线；
-排气管路中的压力-时间-曲线；
-在所述至少一条通往所述发动机的气缸中的所述至少一个气缸的吸入空气输入管路中的最小的压力值、最大的压力值和平均压力值、尤其是时间上的平均值；以及
-在所述发动机的排气管路中的最小的压力值、最大的压力值以及平均压力值、尤其是时间上的平均值。
[0021]在所述方法中，可以以看得见的或者显而易见的方式将所述发动机的至少两个气缸的、尤其是全部气缸的压力信息彼此进行比较。
[0022]在所述方法中也可以以彩色地作标识的方式来显示比用于已被提高了的压力的第一阈值大的压力值或者比用于已被降低了的压力的第二阈值低的压力值。
[0023]附图简要说明
下面示范性地借助于本发明的在附图中示出的实施方式以其它的细节对本发明进行说明。附图示出如下:
图1是一种已知的发动机检测装置的透视图，该发动机检测装置可以用作用于按本发明的发动机检测装置的基础，并且扩展为这样的按本发明的发动机检测装置；
图2是图1的发动机检测装置的测量机构的接线条的后视图，该发动机检测装置扩展为按本发明的发动机检测装置的一种实施方式；
图3是按本发明的发动机检测装置的在可以投入使用地连接到四冲程内燃机上的状态中的示意图或者视图；
图4是图3的按本发明的发动机检测装置的第一或者第二 (吸气端的或者排气端的)压力测量机构的一种示范性的实施方式的示意性的俯视图；
图5是一种本来已知的触发机构的一种示范性的实施方式的示意性的俯视图，该触发机构用在图3的按本发明的发动机检测装置中；并且
图6是按本发明的发动机检测装置的显示机构上的示范性的屏幕图像，该屏幕图像具有用于在所述四冲程内燃机上实施按本发明的动态的压力损失检测或者阀密封性检测的输出值(四冲程内燃机的四个气缸的示范性的吸气端的及排气端的压力测量值)。
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【权利要求】
1.发动机检测装置，用于在发动机运转时对四冲程内燃机(10)的吸入空气管路(12；12-1、12-2、12-3、12-4)中的以及排气管路(14、38)中的压力进行检测、并且用于在所述发动机(10)上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测，其中该发动机检测装置(100)包括以下方面:-第一压力测量机构(40)，该第一压力测量机构(40)用于检测通往所述尤其运转的发动机(10)的气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的压力值、比如压力-时间-曲线，并且用于输出一种表示出有待由所述第一压力测量机构(40)来检测的压力值的第一输出信号(82-1、82-2、82-3、82-4 ;83-1、83-2、83-3、83_4)；-第二压力测量机构(50)，该第二压力测量机构(50)用于检测所述尤其运转的发动机(10)的排气管路(14、38)中的压力值、比如压力-时间-曲线，并且用于输出一种表示出有待由所述第二压力测量机构(50)来检测的压力值的第二输出信号(84-1、84-2、84-3、84-4;85-1、85-2、85-3、85-4)；-触发机构(60)，该触发机构(60)用于检测电的信号，所述电的信号表示出，所述尤其运转的发动机(10)的特定的气缸何时是相应地起作用的气缸；以及-测量值采集机构(70)，该测量值采集机构(70)用于检测-所述第一压力测量机构(40)的输出信号(82-1、82-2、82-3、82-4 ;83-1、83-2、83_3、83-4)；-所述第二压力测量机构(50)的输出信号(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85_3、85-4);以及-所述触发机构(60)的输出信号；所述发动机检测装置被构造成用于能够在通过所述第一或者第二压力测量机构(40、50)进行压力测量的时刻与所述发动机(10)的相应地起作用的气缸之间进行分配。
2.按权利要求1所述的发动机检测装置(100)，此外其特征在于，-第一转接器机构(44),该第一转接器机构用于将所述第一压力测量机构(40)的第一压力传感器(42)安装在所述发动机(10)的吸入空气管路(12-1、12-2、12-3、12-4)上，用于接纳所述第一压力传感器(42)并且用于在所述吸入空气管路(12-1、12-2、12-3、12-4)的管路内腔与所述第一压力传感器(42)之间建立起一种流体联系或者压力联系；以及-第二转接器机构(54)，该第二转接器机构用于将所述第二压力测量机构(50)的第二压力传感器(52)安装在所述发动机(10)的排气管路(14、38)上，用于接纳所述第二压力传感器(52)并且用于在所述排气管路(14、38)的管路内腔与所述第二压力传感器(52)之间建立起一种流体联系或者压力联系。
3.按权利要求1或2所述的发动机检测装置(100)，此外其特征在于用于显示以下压力信息中的至少一种压力信息的显示机构(80):-至少一条通往所述发动机(10)的至少一个气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的压力-时间-曲线；-排气管路(14、38)中的压力-时间-曲线；-在至少一条通往所述发动机(10)的气缸中的所述至少一个气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的最小的压力值、最大的压力值和平均压力值(82_1、82_2、82-3,82-4 ;83-1、83-2、83-3、83-4)，尤其是时间上的平均值；以及-所述发动机(10)的排气管路(14、38)中的最小的压力值、最大的压力值以及平均压力值(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85-3、85_4)，尤其是时间上的平均值。
4.按权利要求3所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述显示机构(80、108)被构造成用于能够对所述发动机(10)的至少两个、尤其是全部气缸的压力信息(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)进行看得见的或者显而易见的比较。
5.按权利要求3或4所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述显示机构(80、108)被构造成用于以用颜色作标识的方式来显示比用于已被提高了的压力的第一阈值大的压力值(82-3、83-3 ;84-2、85-2)或者比用于已被降低了的压力的第二阈值低的压力值。
6.按权利要求1到5中任一项所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述测量值采集机构(102)构造为独立的仪器。
7.按权利要求6所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述测量值采集机构(102)构造为用于连接在商业上通用的PC上的测量模块。
8.按权利要求1到5中任一项所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述测量值采集机构(102)构造为相对于已经存在的维修点-发动机检测系统(101)的补充仪器。
9.按权利要求2到8中任一项所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述第二转接器机构(54)被构造成用于安装在以下器件中的至少一个器件上:所述发动机(10)的排气管路(14)的排气弯管(38)上的λ传感器(34)和/或废气取出点。
10.按权利要求1到9中任一项所述的发动机检测装置(100)，其特征在于，所述触发机构(60)被构造成用于与一个或者多个从一个组中选出的元件之间建立起一种电的作用连接，所述组包括以下方面:-通往所述发动机(10)的气缸中的至少一个气缸的尤其第一、第二、第三或者第四点火脉冲导线(28-1、28-2、28-3、28-4)；-设置在所述发动机(10)的点火配电器(22)上的与所述第一点火脉冲导线(28-1、28-2、28-3、28-4)相应的尤其是第一、第二、第三或者第四接线端子(24-1、24_2、24_3、24-4)；-所述发动机的气缸中的至少一个气缸的喷射阀；-所述发动机的喷射器装置，或者-所述发动机的PDE元件的馈送线。
11.用于在发动机(10)运转时对四冲程内燃机(10)的吸入空气管路(12-1、12-2、12-3,12-4)中的以及排气管路(14、38)中的压力进行检测的并且用于在所述发动机(10)上进行动态的压力损失检测或者阀密封性检测的方法，其中该方法包括以下步骤:a)让发动机(10)运转；b)在发动机(10)运转时，借助于第一压力测量机构(40)来测量通往所述发动机(10)的气缸中的至少一个气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的至少一条吸入空气管路的第一压力值；c)在发动机(10)运转时，借助于第二压力测量机构(50)来测量所述排气管路(14、38)中的第二压力值；d )借助于触发机构(60 )来检测电的信号，该电的信号表不，所述发动机(IO )的特定的气缸(16)何时是相应地起作用的气缸；并且e)在通过所述第一或者第二压力测量机构(40、50)进行压力测量的时刻与所述发动机(10)的相应地起作用的气缸之间建立起一种分配关系。
12.按权利要求11所述的方法，此外其特征在于:显示以下压力信息中的至少一种压力信息:-在至少一条通往所述发动机(10)的至少一个气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的压力-时间-曲线；-排气管路(14、38)中的压力-时间-曲线；-在所述至少一条通往所述发动机(10)的气缸中的所述至少一个气缸的吸入空气输入管路(12-1、12-2、12-3、12-4)中的最小的压力值、最大的压力值和平均压力值(82_1、82-2、82-3、82-4;83-1、83-2、83-3、83_4)、尤其是时间上的平均值；以及-在所述发动机(10)的排气管路(14、38)中的最小的压力值、最大的压力值以及平均压力值(84-1、84-2、84-3、84-4 ;85-1、85-2、85-3、85_4)、尤其是时间上的平均值。
13.按权利要求12所述的方法，此外其特征在于，以可视的或者显而易见的方式将所述发动机(10)的至少两个气缸的、尤其是全部气缸的压力信息(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)进行比较。
14.按权利要求12或13所述的方法，此外其特征在于，以用颜色作标识的方式来显示比用于已被提高了的压力的第一阈值大的压力值(82-3、83-3 ;84-2、85-2)或者比用于已被降低了的压力的第二阈值低的压力值。
【文档编号】G01M15/04GK103512754SQ201310238835
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】M.舍德尔 申请人:罗伯特·博世有限公司