箱组件的泄漏检查设备的制作方法

本发明涉及一种用于检验具有箱的箱组件、尤其车辆的箱组件的泄漏的泄漏检查设备。本发明还涉及一种包括本发明泄漏检查设备的箱通风组件以及一种具有这种箱通风组件的内燃机。

背景技术：

箱通风组件由现有技术以不同构型已知。为了遵守蒸发气体排放边界值，车辆的燃料箱具有箱通风系统。该箱通风系统包括用于吸附从燃料箱通风管路泄漏出的燃料蒸汽的活性炭过滤器并且包括将活性炭过滤器与内燃机连接的连接管路。在连接管路中布置有箱通风阀，该箱通风阀释放并封闭连接管路。此外，设置有通风管路，该通风管路从大气通到活性炭过滤器，以便能够冲洗活性炭过滤器。为了泄漏检验，还设置有空气泵，该空气泵将箱组件的封闭体积置于压力下。在此可以评价用于驱动空气泵的流走向并且推断出泄漏。替代地也可以评价压力传感器的压力值，该压力传感器测量箱组件的封闭体积中的压力。在确定的系统中监控箱组件的封闭区域的压力保持能力。然而在此，附加的影响参量是燃料的气体析出。在存在泄漏的情况下，气体析出和流走可能叠加到泄漏上并且可能导致带有错误的识别。另一问题是不同的箱尺寸，所述箱尺寸可能附加地还以不同的充注液位被充注，使得在这里必须常常设置用于不同箱的单独解决方案。这意味着附加的成本和研发工作。此外，由EP 0 789 809B1已知一种泄漏检查设备，该泄漏检查设备具有泵设备，该泵设备在实施不完全的压力建立的第一模式中工作并且在进行完全的压力建立的第二模式中工作。

技术实现要素：

与之相对，具有本发明特征的、用于检验具有箱的箱组件的泄漏的本发明泄漏检查设备具有这样的优点，即能提供非常紧凑和低成本的解决方案用于箱泄漏诊断。尤其，对于不同的箱尺寸不必设置多个泄漏检查设备变型方案，而是所有箱尺寸可以与其充注液位无关地借助相同的泄漏检查设备来检验。由此，在设计和制造时得到大的成本优点。此外，根据本发明可以通过压力水平与不同运行条件、尤其箱中的不同充注液位的可简单实现的匹配来改善泄漏检验的选择性。由此可以显著减少运行中的错误诊断。根据本发明，在泄漏检验期间减少噪声产生也是可能的，使得例如车辆驾驶员不会由于泄漏检验而感觉受到干扰。根据本发明，这由此来实现：泄漏检查设备具有压力室和布置在压力室中的第一活塞和第二活塞。设置有驱动装置，以便使第一活塞和/或第二活塞运动。此外，设置有到压力室中的通风管路，该通风管路使压力室与大气连通。在通风管路的进入压力室中的通入口上构造有密封座，其中，所述通入口可由第二活塞释放和封闭。此外，存在预紧元件，该预紧元件布置在第一活塞和第二活塞之间，以便抵着第二活塞来预紧第一活塞。在第一活塞和第二活塞之间设置有止挡，其中，预紧元件将第二活塞抵着第一活塞压在止挡上。此外，在压力室上构造有接头，该接头设立成用于与箱组件连接。第一活塞设立成用于在第二活塞封闭通风管路的通入口时提高压力室中的压力。通过封闭通风管路，压力室被封闭，使得通过第一活塞的继续运动可以提高压力室中的压力。在此，根据压力提高的走向和/或根据用于使第一活塞和/或第二活塞运动的驱动装置的能量平衡可以推断出箱组件中的泄漏。本发明还具有这样的优点，即能够以简单的方式通过具有第一活塞和第二活塞的所述组件来限制过压，由此可以在压力检查时避免箱组件构件的损坏。

本发明的扩展实施方式示出本发明的优选扩展方案。

优选，止挡具有在第一活塞上径向向内指向的第一止挡面和在第二活塞上径向向外指向的第二止挡面。在此，只要第一活塞和第二活塞能自由地运动，那么两个止挡面设立成相互抵靠。

优选，驱动装置是适合于引起第一活塞和第二活塞的直线运动的驱动装置。

进一步优选，驱动装置包括电动机，该电动机设立成用于使第一活塞和/或第二活塞轴向运动。

此外优选，驱动装置包括丝杠机构，该丝杠机构将电动机的旋转运动转换成第一活塞和/或第二活塞的直线运动。优选，电动机的输出轴与丝杠连接，该丝杠啮合在两个活塞之一中的螺纹开口中。

替代地，取代丝杠机构地，驱动装置优选包括引起第一活塞和/或第二活塞的运动的摇摆杠杆或翘板组件或类似件。

进一步替代地，驱动装置包括具有曲线轨道的曲线轨道元件，该曲线轨道元件引起第一活塞和/或第二活塞的运动。

再进一步替代地，用于使第一活塞和/或第二活塞运动的驱动装置包括具有线圈的电磁驱动装置。

为了提供抵抗由于泄漏检查设备引起可能过高的压力上升而引起损坏的安全性，预紧元件提供预紧力，该预紧力这样作用到第二活塞上，使得在压力室中出现预先确定的压力上升之后，密封在通入口上的第二活塞从通入口上的密封座抬起并且能够使压力室与大气连通。

进一步优选，所述设备包括截止阀，该截止阀设立成用于相对于箱组件来截止压力室。

优选，所述设备还包括控制单元，该控制单元设立成用于确定压力室中的压力和/或箱组件的与压力室连接的区域中的压力并且判定是否存在泄漏。对是否存在泄漏的判定例如可以通过检验封闭区域中的压力上升和/或通过检验用于使第一活塞和/或第二活塞运动的驱动装置的电动机的电流消耗来进行。

此外，本发明涉及一种包括本发明泄漏检查设备的箱通风组件。泄漏检查设备优选布置在通风管路中，该通风管路使大气与过滤元件、尤其活性炭过滤器连通。进一步优选，箱通风组件包括压力传感器，该压力传感器优选布置在通风管路中和/或箱中或与箱连接的构件中并且设立成用于确定箱和/或构件中的压力。由此可以在检验泄漏时简单和可靠地求出压力变化。进一步优选，箱通风组件包括控制单元，该控制单元与压力传感器连接，并且该控制单元设立成用于根据压力变化来确定泄漏，和/或，该控制单元与泄漏检查设备的驱动装置连接并且可以根据泄漏检查设备的驱动装置的能量消耗来推断出是否存在泄漏。

进一步优选，箱通风组件包括截止阀，该截止阀在通风管路中布置在泄漏检查设备和过滤装置之间。进一步优选地，箱通风组件包括使箱与内燃机连接的箱通风管路并且包括箱通风阀，该箱通风阀释放和封闭通到内燃机的连接。

附图说明

接下来参照附图详细描述本发明的实施例。在附图中：

图1示出具有根据本发明的泄漏检查设备的箱通风组件的示意图；

图2以未运行状态示出图1的泄漏检查设备的细节图和

图3以运行状态示出图2的泄漏检查设备的示意图。

具体实施方式

接下来参照附图1至3详细描述根据本发明优选实施例的箱通风组件1。

如由图1可见，箱通风组件1包括箱2和箱通风管路6，该箱通风管路使箱2与内燃机100连接。在箱通风管路6中布置有活性炭过滤器3。如进一步由图1可见，在活性炭过滤器3和内燃机100之间布置有箱通风阀5，该箱通风阀释放和封闭箱通风管路6。

进一步地，设置有通风管路7，该通风管路使大气16与活性炭过滤器3连通。

在通风管路7中布置有本发明的泄漏检查设备10。

进一步地，在泄漏检查设备10和活性炭过滤器3之间在通风管路7中装有截止阀8，该截止阀封闭和释放通风管路7。

附图标记4表示压力传感器，该压力传感器检测箱通风组件中的压力。如由图1中可见，在此压力传感器4布置在截止阀8和活性炭过滤器3之间的通风管路7的区域中。然而应注意到，压力传感器4也可以布置在箱通风组件的另一区域上，其中，该组件区域被截止阀8和朝向箱2的通风阀5限界。当然，压力传感器4也可以设置在箱2上。

由图2和3详细可见泄漏检查设备10。在此，泄漏检查设备10包括压力室15，通风管路7通入该压力室中并且该压力室具有接头17，在该接头中通风管路7沿朝向活性炭过滤器3的方向延续。

此外，泄漏检查设备10包括第一活塞11和第二活塞12。如由图2可见，在第一活塞11和第二活塞12之间布置有预紧元件14。预紧元件14抵着第二活塞12预紧第一活塞11。附图标记13表示电驱动装置，该电驱动装置是用于使第一活塞和/或第二活塞11,12运动的驱动装置的一部分。电驱动装置驱动丝杠机构30的丝杠31。丝杠31与构造在第一活塞11中的螺纹开口32啮合。由此，第一活塞11如丝杠机构的螺母那样起作用并且在丝杠旋转时沿丝杠的轴向方向运动。

此外，在使压力室15与大气16连通的通风管路7的通入口上布置有密封座19。密封座19通过活塞12的向外指向的活塞底面12a被释放和被密封。由此，通过第二活塞12释放和中断压力室15和大气16之间的连通。压力室15被压力室壳体15a限界。

如由图2和3可见，通风管路7伸进压力室15中。在此，通风管路7的出口沿朝向第二活塞12的方向指向。如在图2和3所示，由此得到所输送的空气的90度偏转。

进一步地，在第一活塞11和第二活塞12之间设置有止挡20。止挡20包括径向向内指向的第一止挡面21和径向向外指向的第二止挡面22。第一止挡面21布置在第一活塞11上，第二止挡面22布置在第二活塞12上。在该实施例中，两个止挡面是圆形面，然而应注意到，这些止挡面也可以划分成多个小面。

如进一步在图2中所示，在第一活塞11和第二活塞12之间布置有第一密封装置23，在第一活塞11和压力室壳体15a之间布置有第二密封装置24。

如由图2可见，第二活塞12部分地布置在第一活塞11中。在此，第二活塞12穿过开口11a，该开口在第一活塞11上设置在与螺纹开口32相反的侧上。在此，第一密封装置23在第一活塞11和第二活塞12之间在开口11a中密封。

因此，第一活塞11沿丝杠31的轴向方向可移动地布置在第二活塞12中。如由图2和3可见，预紧元件14布置在第一活塞11的内部并且恒定地将预紧力F作用到第二活塞12上。由此，第二止挡面22与第一止挡面21持续保持接触。

在此，本发明的泄漏检查设备10如下工作：起始点是在图2中示出的位置，在该位置中通风管路7提供大气16和活性炭过滤器3之间的连通。在此应注意到，截止阀8可以是敞开的或关闭的。还应注意到，也可以完全放弃截止阀8。因此，在图2中示出的该状态中能够以新鲜空气来冲洗活性炭过滤器3。

如果现在要执行泄漏检验，那么电驱动装置13被驱动。由此，丝杠31旋转并且第一活塞11经由螺纹开口32沿箭头A的方向轴向运动。在此，第二活塞12以第二止挡面22总是贴靠在第一止挡面21上，因为预紧元件14连续提供预紧力F，该预紧力将第二活塞12压抵第一活塞11。由此，第二活塞12沿箭头B的方向同样轴向运动。一旦走过活塞底面12a和密封座19之间的间距C，那么活塞底面12a贴靠在密封座19上，这在图3中示出。由此中断了大气16和压力室15之间的连通。

如果截止阀8已关闭，那么现在打开该截止阀。使电驱动装置13继续运行，使得现在如在图3中阐明那样仅还使第一活塞11轴向地运动，这通过图3中的箭头A来标注。为了检验泄漏，箱通风阀5也是关闭的，使得现在在不存在泄漏时，通过第一活塞11的进一步运动在压力室15中以及在箱通风组件1中的所有与压力室15连接的区域中出现压力提高。

此外，设置有控制单元101，该控制单元如在图1中所示那样与压力传感器4、截止阀8、箱通风阀5和电驱动装置13连接。控制单元101设立成用于检测箱通风组件1中的泄漏，接下来描述该情况。

通过由于第一活塞11沿箭头A方向继续运动引起的连续压力提高，在箱通风组件1中的压力被提高，该压力可以由压力传感器4检测到。在此，控制单元101确定，压力提高是否位于预先给定的范围内，例如通过与所存储值的比较来确定。替代地，控制单元101也可以监控电驱动装置13的电流消耗，或者为了控制而既借助压力传感器4监控压力提高又监控电驱动装置13的电流消耗。

如果在箱通风组件1中存在泄漏，那么在箱通风组件1中的压力将不上升或过于缓慢地上升。因此能够以简单的方式执行箱泄漏诊断。泄漏也可以通过监控电驱动装置13的电流消耗来检测或附加地来检验。

应注意到，在通过泄漏检查设备10引起压力提高之后也可考虑，例如关闭截止阀8并且求取箱通风组件1的压力保持能力。

进一步地，根据本发明能够以简单的方式设立过压限制，因为与密封座19的外直径相比第二活塞2具有更大的直径。在此，通过选择弹簧力可以确定压力室15中的这样一个压力值，从该压力值起密封座19被释放，由此可以避免箱组件的构件上的压力损坏。

进一步地，根据本发明例如也能够在箱液位非常低的情况下为泄漏检验提供简单的解决方案。在此，在泄漏检查设备的结构设置得非常紧凑的情况下例如可以出现这样的情况，即借助第一活塞11实现的压缩行程不足以建立足够的压力提高。在此，可以在第一压力提高之后关闭截止阀8，第一活塞11又返回到第二活塞的止挡上的在图3中所示的位置中，之后截止阀8又被打开，并且为了使第一活塞11轴向运动又使电驱动装置沿方向A运动。由此能够以简单的方式实现多次压力提高，其中，在每个行程中通过第二活塞阻止与大气16的连通。

还应注意到，代替丝杠机构3地例如也可以使用用于使活塞轴向运动的杠杆组件或曲线轨道元件或类似件。

还应注意到，泄漏检查设备10也可以为此被使用：通过在压力室15中的体积变化也可以通过通风管路7来支持用于使活性炭过滤器3再生的再生流。