用于识别在车辆的压缩空气系统中、尤其在气动制动系统中的泄漏的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于识别在车辆的压缩空气系统中的泄漏的方法以及系统，在所述压缩空气系统中通过在系统输入侧的压缩空气管路(3)的入口单向阀(5)和工作蓄压器(4)之间的区域内布置的传感器件确定泄漏引起的压力变化，其中，通过电子分析单元(8)求取由传感器件产生的测量信号的频率变化，作为在压缩空气系统中的泄漏的度量，所述频率变化用于生成泄漏信息和/或用于操控压缩空气输送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别在车辆的压缩空气系统中、尤其在气动制动系统中的泄漏的方法和系统
本专利技术涉及用于识别在压缩空气系统中的泄漏的方法，在该方法中，在系统输入侧的压缩空气管路的入口单向阀和工作蓄压器之间的区域内布置的传感器件确定泄漏引起的压力变化。此外，本专利技术也涉及实施该方法的用于泄漏识别的系统。本专利技术的应用领域涉及车辆技术。尤其在商用车中，出于安全技术的原因，在气动制动系统中识别泄漏，以监测车辆的制动功能是有利的。在压缩空气管路或者其连接中的泄漏能够由此即刻得知并且紧接着消除。
技术介绍
从DE102008009306Al已知用于求取并且定位在车辆的压缩空气系统中的泄漏的方法，在该方法中在压缩空气管路中在第一可预先确定的位置上引入第一麦克风并且在第二可预先确定的位置上引入第二麦克风，其中，借助声从泄漏位置到第一麦克风和到第二麦克风的运行时间差别测量来定位泄漏。取决于在两个麦克风之间的运行时间差别测量，仅仅能够识别位于两个麦克风之间的间距内的泄漏。由US5038614公开了用于识别在压缩空气系统中的泄漏的技术解决方案，该解决方案基于安装在压缩空气管路上的两个传感器，所述传感器至少检测压缩空气管路的轴向振动或者扭转振动。振动信号的信号处理通过频谱分析和傅里叶变换进行。
技术实现思路
本专利技术的任务是，利用简单的技术手段来实现在压缩空气系统中的泄漏位置的可靠识别。该任务从根据权利要求1的前序部分的方法出发，结合权利要求1特征部分的特征来解决。通过权利要求11以系统技术的方式解决该任务。各个涉及到的从属权利要求又给出本专利技术的有利的扩展方案。本专利技术包含这样的技术方法的教导：通过电子分析单元求取由传感器件产生的在压缩空气管路中由泄漏引起的压力变化的测量信号的频率变化，作为在压缩空气系统中的泄漏的度量，所述频率变化用于生成泄漏信息或者用于操控压力空气供应，优选用于压缩机操控。所述传感器件为此优选地在系统输入侧在压缩空气管路上布置。然而可行的是，将传感器件布置在压缩空气系统的工作蓄压器中。本专利技术的优点在于快速地检测泄漏。由此也实现了，为了界定原因，使通过根据本专利技术的解决方案而快速求取的泄漏在时间上分配给在短时间之前进行的压缩空气系统的连接状态。代表压缩空气管路中的压力变化的测量信号的信号处理优选地通过加伯变换进行，即通过窗口傅里叶变换进行。对此使用的短时傅里叶变换(STFT)的两个输入在此一方面以测量信号另一方面以高斯窗确定。首先计算测量信号的频谱图，该测量信号优选地由声传感器或者压力传感器作为传感器件来生成。为了抑制在低频率范围中的已知的紊乱值(由发动机振动和诸如此类的造成)限制要检验的频率范围。在接下来的步骤中，计算相关系数、优选地计算频谱图值的底数为10的对数的相关系数。根据期望的要辨识的泄漏的以及传感器敏感性的大小，确定平滑后的相关系数的临界值，在该相关系数的临界值以上得知泄漏。电子分析单元以下述方式确定在压缩空气系统中是否存在泄漏。当与测量信号在压缩空气系统正常运行期间的频率曲线比较，求取在测量信号中的同时的频率紊乱超过优选至少5千赫兹的带宽范围时，通过所述电子分析单元的发出泄露信息的条件才满足。该启动条件在原则上表示在整个要检验的频率范围上的紊乱，其中，以计算的方式确定上面说明的关联系数的超越。在泄漏识别的结果中，泄露信息能够通过电子分析利用单元以警告的形式直接被输出给车辆驾驶员。由此能够，对危险的泄漏情况直接地作出反应，以此方式车辆可能即刻被停下。对此替代地或者附加地，也能够是，泄露信息以诊断信息的形式储存在电子诊断储存器中，用于之后的在压缩空气管路方面的和在这里存在的压缩空气连接方面的车辆维护。通过在车间读取电子诊断储存器能够执行有针对性的修理。直接给车辆驾驶员的警告或者在车辆内部的诊断储存器中的储存能够根据其它的改善本专利技术的措施以不同的紧迫级别进行。由此可行的是，在安全技术标准允许的情况下，在例如只有轻微泄漏的情况下继续使车辆保持在运行中。另一方面，较大的泄漏以高的紧迫性被指示出，从而能够进行车辆的即刻停止。在通过合适的修理措施消除泄漏后，通过电子分析单元优选自动地重置泄露信息并且即刻开始重新的泄漏监测。如果将根据本专利技术的解决方案所确定的在压缩系统中的泄漏用于操控压缩空气的供应，则提出，要么提高衔接到系统输入侧的压缩机的输送能力，以补偿泄漏引起的压力损失；对此替代地，系统输入侧的空气干燥单元也能够如下地操控，改变压缩空气设备的再生参数，以便尽管泄漏但仍保证空气干燥滤芯的必要的再生度。根据其它的改善本专利技术的措施提出，只要压缩空气系统的空气消耗处于定义的正常范围内，通过电子分析单元的泄漏的识别就暂停，所述空气消耗通过车辆通讯系统发信号给电子分析单元。为此能够使用车辆的大部分情况下本来就有的电子总线系统作为车辆通讯系统。附图说明下面将参照附图详细描述本专利技术的优选的实施例以及对本专利技术的进一步改进措施。附图示出：图1用于识别在车辆的压缩空气系统中的泄漏的系统的示意性图示，和图2用于泄漏识别的计算技术的方法步骤的框图图示。具体实施方式根据图1，车辆的(未详细示出的)的压缩空气系统在输入侧从压缩机1出发，经过具有可再生的干燥剂的空气干燥单元2通过压缩空气管路3供以压缩气体。压缩空气系统用于运行气动制动系统，并且尤其包括通过压缩空气管路3供给的工作蓄压器4。在系统输入侧上，压缩空气管路3设有入口单向阀5，以避免压缩空气从工作蓄压器4返回回流到压缩机1上。通过压缩空气管路3的接头6能够使其它的(未示出的)系统部件，例如阀、缸和其它的压力单元衔接到压缩空气系统上。在入口单向阀5和工作蓄压器4之间的区域内在压缩空气管路3上安装有声传感器7形式的传感器件。声传感器7测量声学的振动，所述振动通过在压缩空气管路3中的流体流动产生，并且将所述振动以电测量信号的形式传递到电子分析单元8上。电子分析单元8通过对声传感器7的测量信号中的频率变化的分析来确定在压缩空气系统中的泄漏，该频率变化对于泄漏情况是独特的，该泄漏情况在频谱方面区别于在压缩空气系统正常运行期间的测量信号。由电子分析单元8作为结果生成的泄露信息通过显示单元9对车辆驾驶员直接可视地传递信号。显示单元9就此位于车辆的驾驶台的区域内并且与电子分析单元8电连接。此外，泄露信息也以诊断信息的形式储存在车辆的诊断储存器10内。诊断储存器10能够在之后的在压缩空气系统方面的车辆维护框架内以已知的方式来读取。泄露信息按照泄漏大小以不同的紧迫级别输出，例如小泄漏以中期的维护要求显示和储存，直到大泄漏以压缩空气系统的即刻修理要求显示和储存。在泄漏消除之后，通过电子分析单元8重置泄露信息，使得所述单子分析单元又回复到正常的泄漏监测的模式中。根据图2，在压缩空气系统中的泄漏的识别在电子分析单元8内进行，其方式是，在短时傅里叶变换STFT的框架内以加伯变换的形式来信号处理以声传感器7的测量信号的形式和高斯窗11的形式的两个输入信号。接着，在计算步骤Q中通过对加伯变换求积分而求取频谱图。然后在频率选择(FS)的步骤中，被监测的频率范围被限制在特定的范围内，以消除由车辆部件的振动，如发动机、制动设备和诸如此类的振动导致的测量信号在低频范围内的紊乱。在下一个步骤LOG中进行底数为10的对数计算，以突出在来本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于识别在车辆的压缩空气系统中的泄漏的方法，在该方法中通过在系统输入侧的压缩空气管路(3)的入口单向阀(5)和工作蓄压器(4)之间的区域内布置的传感器件来确定由泄漏引起的压力变化，其特征在于，通过电子分析单元(8)求取由所述传感器件产生的测量信号的频率变化，作为在所述压缩空气系统中的泄漏的度量，所述频率变化用于生成泄漏信息和/或用于操控压缩空气供应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 DE 102014010624.11.用于识别在车辆的压缩空气系统中的泄漏的方法，在该方法中通过在系统输入侧的压缩空气管路(3)的入口单向阀(5)和工作蓄压器(4)之间的区域内布置的传感器件来确定由泄漏引起的压力变化，其特征在于，通过电子分析单元(8)求取由所述传感器件产生的测量信号的频率变化，作为在所述压缩空气系统中的泄漏的度量，所述频率变化用于生成泄漏信息和/或用于操控压缩空气供应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当与所述测量信号在所述压缩空气系统正常运行期间的频率曲线比较，求取到在所述测量信号中的同时的频率紊乱超过至少5千赫兹的带宽时，通过所述电子分析单元(8)发出泄露信息的条件才满足。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述测量信号的平滑后的相关系数大于定义的临界值时，通过所述电子分析单元(8)发出泄露信息的条件才满足。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，泄露信息通过所述电子分析单元(8)以警告的形式直接向车辆驾驶员输出。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，泄露信息通过所述电子分析单元(8)以诊断信息的形式储存在诊断储存器(10)中，用于之后的在所述压缩空气管路方面的和在其中存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克拉博特，L·西盖蒂，
申请(专利权)人：克诺尔商用车制动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE