DE102012219151A1 - Device and method for detecting a fluid entry into a housing - Google Patents
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Abstract
Es werden eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung eines Flüssigkeitseintrags in ein Gehäuse, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Mit Mitteln, die einen Flüssigkeitseintrag in das Gehäuse erkennen, wenn zwischen zwei an sich nicht elektrisch leitend verbundenen Elementen eine elektrische Verbindung erkannt wird, wobei es sich bei wenigstens einem der zwei Elemente um eine Zuleitung zu einem Verbraucher handelt.There are a method and a device for detecting a liquid entry into a housing, in particular in a motor vehicle. With means that detect a liquid entry into the housing, when between two electrically non-electrically connected elements, an electrical connection is detected, wherein it is at least one of the two elements to a supply line to a consumer.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung eines Flüssigkeitseintrags in ein Gehäuse. The invention relates to a method and a device for detecting a liquid entry into a housing.
Viele elektromechanische und elektrohydraulische Komponenten sind in einem Gas und/oder flüssigkeitsundurchlässigen Gehäuse verbaut. Teilweise haben die Gehäuse ein Druckausgleichselement, das einen mäßigen Gasaustausch zulässt und dennoch für Flüssigkeiten eine undurchlässige Sperre darstellt, damit die innen liegenden Komponenten nicht mit kondensierten Flüssigkeiten in Berührung kommen. Während des Designs des Gehäuses wird oft davon ausgegangen, dass alle innen liegenden Teilkomponenten zur Verarbeitung von Betriebsflüssigkeiten über die Lebensdauer des Produkts gegenüber der Betriebsflüssigkeit in allen Betriebszuständen dicht sind oder die Betriebsflüssigkeit keine Wechselwirkung mit den elektronischen Komponenten hat. Beispiele hierfür sind elektronisch geregelte Flüssigkeitspumpen oder elektronisch gesteuerte Ventilsysteme, wie sie in verschiedenen Industrieanlagen, Kraftfahrzeugen und Haushalten eingesetzt werden. Diese Komponenten umfassen elektrische Verbraucher.Many electromechanical and electro-hydraulic components are installed in a gas and / or liquid impervious housing. In part, the housings have a pressure compensation element that allows for moderate gas exchange while still providing an impermeable barrier to liquids so that the internal components do not come into contact with condensed liquids. During the design of the housing, it is often assumed that all internal subcomponents for processing operating fluids over the life of the product are sealed to the working fluid in all operating conditions, or the working fluid does not interact with the electronic components. Examples include electronically controlled fluid pumps or electronically controlled valve systems, such as those used in various industrial plants, motor vehicles and households. These components include electrical consumers.
Üblicher Weise werden die Steuerleitungen der im Gehäuse angesteuerten Verbraucher mittels einer Diagnose des Steuergeräts auf verschiedene Fehlerfälle überwacht. Dies sind beispielsweise der Fehlerzustand Open-Load, hierbei ist die elektrische Leitung zwischen dem Steuergerät und dem Aktuator bzw. dem Sensor unterbrochen. Ferner wird in der Regel überprüft, ob ein Kurzschluss gegenüber der Spannungs- oder Stromversorgung, z. B. Batterie vorliegt. Die Überprüfung wird für den Plus- und Minuspol durchgeführt.Conventionally, the control lines of the consumers driven in the housing are monitored by means of a diagnosis of the control unit for various fault cases. These are, for example, the error state open-load, in which case the electrical line between the control unit and the actuator or the sensor is interrupted. Furthermore, it is usually checked whether a short circuit to the voltage or power supply, z. B. battery is present. The check is carried out for the plus and minus pole.
Werden die Komponenten über die Lebensdauer undicht, kann die Betriebsflüssigkeit unter Umständen in das Innere des Gehäuses eindringen oder es können Flüssigkeiten von außen eindringen, was zu diversen Fehlerfolgen führen kann. Beispielsweise kann Korrosion und damit eine Beschädigung der Komponente auftreten. Ein solcher ungewünschter Zustand wird in der Regel durch die oben genannten Fehlerüberwachungen nur indirekt als Fehler erkannt. Eine Erkennung des Problems durch das Servicepersonal oder den Betreiber der Anlage ist deshalb problematisch oder nicht möglich. Häufig werden deshalb Feuchtigkeitssensoren eingesetzt, die dann zur Fehlererkennung eingesetzt werden. If the components are leaking over the service life, the operating fluid may penetrate into the interior of the housing or liquids may penetrate from the outside, which can lead to various fault sequences. For example, corrosion and thus damage to the component may occur. As a rule, such an unwanted state is only indirectly recognized as an error by the above-mentioned error monitoring. A recognition of the problem by the service personnel or the operator of the system is therefore problematic or not possible. Frequently, therefore, moisture sensors are used, which are then used for error detection.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass ein Zustand eines ungewollten Medieneintrags, beispielsweise durch eine Leckage, im Falle einer leitfähigen Flüssigkeit oder ein Isolationsproblem in den Zuleitungen erkannt werden kann. Ggf. können geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass ein Flüssigkeitssensor nicht benötigt wird. Dadurch ergeben sich erhebliche Kostenersparnisse gegenüber einem Verfahren, das ein Flüssigkeitssensor verwendet.The device according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that a state of an unwanted media entry, for example due to leakage, in the case of a conductive fluid or an insulation problem in the supply lines can be detected. Possibly. suitable countermeasures can be taken. It is particularly advantageous that a liquid sensor is not needed. This results in significant cost savings over a method using a liquid sensor.
Erfindungsgemäß wird zur Erkennung eines Flüssigkeitseintrags in ein Gehäuse überprüft, ob zwischen zwei an sich nicht elektrisch leitend verbundenen Elementen eine elektrische Verbindung besteht. Erfindungsgemäß handelt es sich bei wenigstens einem der zwei Elemente um eine Zuleitung zu einem Verbraucher.According to the invention, it is checked to identify a liquid entry into a housing, whether there is an electrical connection between two non-electrically connected elements. According to the invention, at least one of the two elements is a supply line to a consumer.
Die Verwendung der Zuleitung zu wenigstens einem Verbraucher ergibt sich der Vorteil, dass zur Erkennung des Flüssigkeitseintrags in das Gehäuse keine zusätzlichen Bauteile notwendig sind. Es werden die bereits vorhandenen Elemente benutzt. Insbesondere sind keine zusätzlichen Leitungen oder Sensorelement notwendig.The use of the feed line to at least one consumer results in the advantage that no additional components are necessary to detect the liquid entry into the housing. The existing elements are used. In particular, no additional lines or sensor element are necessary.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine bestehende elektrische Verbindung zwischen zwei Elementen mittels einer Open-Load-Erkennung oder einer Kurzschlusserkennung erkannt wird. Entsprechende Elemente werden bereits zur Überwachung der Verbraucher verwendet und müssen lediglich in der Steuereinheit einer neuen Verwendung zugeführt werden.It is particularly advantageous if an existing electrical connection between two elements is detected by means of an open-load detection or a short-circuit detection. Corresponding elements are already used to monitor the consumers and only need to be fed to the control unit for a new use.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, wird überprüft, ob zwischen jeweils einer Zuleitung von zwei Verbrauchern eine leitende elektrische Verbindung besteht. Eine entsprechende elektrisch leitende Verbindung wird als Flüssigkeitseintrag interpretiert. In diesem Fall handelt es sich bei beiden Elementen um Zuleitungen zu zwei unterschiedlichen Verbrauchern.In an advantageous embodiment, it is checked whether there is a conductive electrical connection between each one lead of two consumers. A corresponding electrically conductive connection is interpreted as fluid entry. In this case, both elements are supply lines to two different consumers.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, wird überprüft, ob zwischen jeweils einer Zuleitung eines Verbrauchers und dem Gehäuse eine leitende elektrische Verbindung besteht. Eine entsprechende elektrisch leitende Verbindung wird als Flüssigkeitseintrag interpretiert. In diesem Fall handelt es sich bei einem der Elemente um das Gehäuse.In an advantageous embodiment, it is checked whether there is a conductive electrical connection between each of a supply line of a consumer and the housing. A corresponding electrically conductive connection is interpreted as fluid entry. In this case, one of the elements is the housing.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In der
Die Steuereinheit
Bei solchen Steuereinheiten
Üblicherweise besteht lediglich zwischen den Anschlüssen P1 und P2, sowie zwischen den Anschlüssen P3 und P4 eine elektrische Verbindung. Das heißt die beiden Anschlüssen sind über die Verbraucher V1 bzw. V2 verbunden und der Widerstand zwischen diesen Anschlüssen nimmt einen kleinen Wert an. Zwischen den übrigen Kombinationen von Anschlüssen besteht keine elektrische Verbindung. Insbesondere besteht keine elektrische Verbindung außerhalb der Steuereinheit. Das heißt die Open-Load Überwachung erkennt zwischen diesen eine Open-Load.Usually, there is only an electrical connection between the terminals P1 and P2, as well as between the terminals P3 and P4. That is, the two terminals are connected via the consumers V1 and V2, respectively, and the resistance between these terminals assumes a small value. There is no electrical connection between the remaining combinations of terminals. In particular, there is no electrical connection outside the control unit. That is, the open-load monitoring detects between these an open-load.
Bei einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit
Üblicher Weise erfolgt lediglich zwischen den Anschlüssen P1 und P2 sowie zwischen den Anschlüssen P3 und P4 eine solche Überwachung auf einen Open-Load. Ein Fehler wir erkannt, wenn keine elektrische Verbindung besteht. In diesem Fall wird erkannt, dass die Zuleitung zu dem Verbraucher unterbrochen ist.Usually, only between the terminals P1 and P2 and between the terminals P3 and P4 such monitoring takes place on an open-load. An error is detected when there is no electrical connection. In this case, it is recognized that the supply line to the consumer is interrupted.
Eine solche Überwachungseinheit vergleicht die anliegende Spannung oder die fließenden Ströme mit Schwellenwerten. Bzw. die Überwachungseinheit vergleicht, die anliegende Spannung und den fließenden Strom auf Plausibilität. So wird beispielsweise eine Open Load erkannt, wenn der anliegende Spannung und der fließende Strom einem Widerstand entspricht, der größer als ein oberer Schwellenwert ist. Alternativ kann eine Open Load erkannt werden, wenn der Strom kleiner als ein unterer Schwellenwert ist. Diese Schwellenwerte für den Strom, die Spannung oder den Widerstand sind so gewählt, dass eine Open Load erkannt wird, wenn die Leitungen zu den Verbrauchern unterbrochen sind und/oder die Verbraucher ihre übliche Funktion nicht erfüllen.Such a monitoring unit compares the applied voltage or currents with thresholds. Respectively. the monitoring unit compares the applied voltage and the flowing current for plausibility. For example, an open load is detected when the applied voltage and the flowing current corresponds to a resistance greater than an upper threshold. Alternatively, an open load can be detected if the current is less than a lower threshold. These current, voltage or resistance thresholds are selected to detect an open load when the lines to the loads are disconnected and / or the loads do not perform their usual function.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass auch eine Open-Load-Überwachung
Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass wenn eine leitende Flüssigkeit in das Gehäuse
Erfindungsgemäß wird also überprüft, ob zwischen Leitungen bzw. Anschlüssen zwischen den in üblicher Weise keine elektrische Verbindung besteht, doch eine elektrische Verbindung besteht und in diesem Fall auf Fehler erkannt wird. Insbesondere wird auf Fehler erkannt, wenn zwischen Leitungen unterschiedlicher Verbraucher eine elektrische Verbindung besteht.According to the invention, it is therefore checked whether there is no electrical connection between the lines or connections between them in the usual way, but that an electrical connection exists and, in this case, an error is detected. In particular, errors are detected if there is an electrical connection between lines of different consumers.
Dies bedeutet, alle die von der Steuereinheit
Fehlt der Lastabfallfehler bei per Design nicht verbundenen Leitungen, ist eine nicht gewünschte elektrische Verbindung der Leitungen detektiert worden. Im Falle eines Produktes, bei dem Kabelbaumkurzschlüsse per Design ausgeschlossen sind (Steuereinheit in das Gehäuse integriert, Stromleitungskurzschlüsse per Design ausgeschlossen z.B. durch räumliche Trennung oder inflexible Stromschienen), kann dann mit hoher Wahrscheinlichkeit von einem Kurzschluss durch eine interne Leckage ausgegangen werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit geeignete Gegenmaßnahmen zum Schutz des Produktes und der Nutzer des Produktes einleiten. Die eingeleiteten Maßnahmen können je nach Produkt unterschiedlich ausfallen.If the load-drop error is missing with lines not connected by design, an undesired electrical connection of the lines has been detected. In the case of a product which excludes wire harness shorts by design (control unit integrated into the housing, power line shorts excluded by design, e.g., by physical separation or inflexible busbars), then a short circuit due to internal leakage can be considered as likely. In this case, the control unit may initiate appropriate countermeasures to protect the product and users of the product. The measures taken may vary depending on the product.
Beispiele für Maßnahmen sind die Trennung aller elektrischen Leitungen durch die Steuereinheit zur Vermeidung von elektrolytischen Vorgängen. Weitere Maßnahmen können die Information oder Warnung des Nutzers oder des Servicepersonals über ein Anzeigegerät sein, das mit der Steuereinheit
In der folgenden Tabelle sind in den ersten beiden Spalten die jeweiligen Pins angegeben. In der dritten Spalte ist das Ergebnis der Open Load Überwachung der herkömmlichen Fehlerüberwachung zwischen den jeweiligen Pins angegeben. In der vierten Spalte ist angeben, wie dies bei der erfindungsgemäßen vorgehensweise interpretiert wird. Wahrheitstabelle
In dem ersten Teil der Tabelle ist ein System ohne Fehler dargestellt. Dies bedeutet zwischen den Pins 1 und 2 sowie zwischen den Pins 3 und 4 wird kein Open Load angezeigt, da hier die beiden Verbraucher angeschlossen sind. Würde hier ein Open Load erkannt wird dies als Fehler der Verbraucher interpretiert. Zwischen den übrigen Kombinationen von Pins zeigt die Überwachung einen Open Load an. Dies wird als korrekte Isolierung der Leitungen interpretiert. Zeigt einer oder mehrere diese Kombinationen keinen Open Load an, so wird dies als Fehler in Form eines Eindringen von Feuchtigkeit interpretiert als weitere Fehlerursache kann auch ein Kurzschluss zwischen den Leitungen L1 mit L3 oder L4 usw. in die Interpretation mit einbezogen werden. Wird zwischen zwei an sich nicht elektrisch leitend verbundenen Elementen kein Open-Load erkannt, so wird dies als Flüssigkeitseintrag interpretiert. The first part of the table shows a system without errors. This means between the pins 1 and 2 as well as between the pins 3 and 4 no open load is displayed, because here the two consumers are connected. If an open load were detected here, this is interpreted as a consumer error. Between the remaining combinations of pins, the monitor displays an open load. This is interpreted as correct insulation of the lines. If one or more of these combinations does not indicate an open load, this is interpreted as an error in the form of a moisture intrusion. As a further cause of the error, a short circuit between the lines L1 with L3 or L4 etc. can also be included in the interpretation. If no open-load is detected between two elements which are not electrically connected to one another, this is interpreted as a fluid input.
Erfindungsgemäß können alle Kombinationen von Pins auf Open Load überwacht werden. Vorzugsweise wird ein Feuchte- oder Flüssigkeitseintrag bzw. Isolationsproblem erkannt, wenn zwischen wenigstens zwei Pins, die nicht über einen Verbraucher verbunden sind, kein Open Load erkannt wird. According to the invention, all combinations of pins can be monitored for open load. Preferably, a moisture or liquid entry or isolation problem is detected if no open load is detected between at least two pins which are not connected via a consumer.
Bei einer Ausgestaltung kann aber auch vorgesehen sein, dass lediglich eine oder mehrere Kombinationen von Pins auf Open Load überwacht wird.In one embodiment, however, it can also be provided that only one or more combinations of pins is monitored for open load.
Auch kann bei einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass erst dann auf Feuchtigkeit erkannt wird, wenn zwischen mehreren Kombinationen von Pins kein Open Load erkannt wird.It can also be provided in an embodiment that is only detected on moisture when between several combinations of pins no open load is detected.
Bei einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass an Stelle einer Open-Load-Überwachung eine Kurzschluss-Überwachung verwendet wird. In diesem Fall wird ein Flüssigkeitseintrag erkannt, wenn zwischen zwei an sich nicht elektrisch leitend verbundenen Elementen ein Kurzschluss erkannt wird.In one embodiment, it may also be provided that a short-circuit monitoring is used instead of an open-load monitoring. In this case, a liquid entry is detected if a short circuit is detected between two elements which are not electrically connected to one another.
Neben einem Verbraucher können auch Sensoren oder andere Bauelemente, die elektrisch über Leitungen mit der Steuereinheit
Die Logik basiert darauf, dass zwischen verschiedenen Verbrauchern kein Kurzschluss über ein Medium besteht d.h. der Open Load wird als Gutfall angesehen. The logic is based on the fact that there is no short circuit across a medium between different consumers, i. the open load is considered a good case.
Ist das Gehäuse
In
Dies bedeutet wird zwischen zwei Leitungen kein Open Load erkannt und ist zwischen diesen Leitungen kein Verbraucher angeschlossen, so wird dies als Feuchtigkeit im Gehäuse bzw. als Isolationsproblem der Leitungen L1 bis L4 interpretiert. This means that no open load is detected between two lines and no load is connected between these lines, this is interpreted as moisture in the housing or as an insulation problem of the lines L1 to L4.
Wird ein solcher Fehler erkannt, werden geeignete Gegenmaßnahmen bzw. Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Verbraucher in einen sicheren Zustand gebracht werden, d. h. dass beide Anschlüsse von der Versorgungsspannung abgetrennt werden. Des Weiteren kann ein entsprechender Fehler einem Bediener beispielsweise dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mitgeteilt werden. If such an error is detected, appropriate countermeasures or security measures are initiated. For example, it can be provided that the consumers are brought to a safe state, ie. H. that both connections are disconnected from the supply voltage. Furthermore, a corresponding error can be communicated to an operator, for example to the driver of a motor vehicle.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Kraftfahrzeug. Dort werden häufig elektromagnetische Komponenten, bei denen elektrisch leitende Flüssigkeiten mittels einer Pumpe gepumpt bzw. der Fluss mittels Ventilen gesteuert wird, als Verbraucher eingesetzt. Das heißt bei den Verbrauchern handelt es sich vorzugsweise um Pumpen, oder Ventile. Particularly advantageous is the use of the method according to the invention or the device according to the invention in a motor vehicle. There, electromagnetic components in which electrically conductive fluids are pumped by means of a pump or the flow is controlled by means of valves are often used as consumers. This means that the consumers are preferably pumps or valves.
Eine solche Anwendung besteht beispielsweise in einem Harnstoffdosiersystem. Bei einem solchen Harnstoffdosiersystem ist ein Vorratsbehälter für Harnstoff vorgesehen. In diesem Vorratsbehälter befindet sich in einem Gehäuse eine Dosiereinheit. Diese Dosiereinheit beinhaltet wenigstens eine Pumpe zum Fördern von Harnstofflösung und wenigstens ein elektromagnetisches Ventil zur Steuerung der dosierten Harnstofflösung. Bei einem solchen Produkt können verschiedene Undichtigkeiten auftreten, die mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise erkannt werden. So kann eine Komponente, wie beispielsweise das elektromagnetische Ventil und/oder die Pumpe undicht werden und Harnstofflösung in das Gehäuse eindringen. Ferner kann das Gehäuse undicht werden und Harnstofflösung vom Vorratsbehälter in das Gehäuse eindringen. Beide Fehler werden mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sicher erkannt. Such an application consists, for example, in a urea dosing system. In such a urea dosing a reservoir for urea is provided. In this reservoir is located in a housing, a metering unit. This metering unit includes at least one pump for delivering urea solution and at least one electromagnetic valve for controlling the metered urea solution. In such a product, various leaks may occur, which are detected by the procedure according to the invention. Thus, a component such as the electromagnetic valve and / or the pump may leak and urea solution may enter the housing. Furthermore, the housing may leak and urea solution from the reservoir into the housing. Both errors are reliably detected by the procedure according to the invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |