專利名稱：用于運行尤其機(jī)動車的燃料箱裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于運行燃料箱裝置的方法。
背景技術(shù)：
已知配設(shè)有高壓燃料箱以攜帶燃料的機(jī)動車。在此例如是天然氣機(jī)動車或燃料電 池機(jī)動車。在燃料電池機(jī)動車中，通常在高壓燃料箱中攜帶有氫氣，以便從氫氣與供入的氧 氣的反應(yīng)中獲取電能并且用電動馬達(dá)驅(qū)動該燃料電池機(jī)動車。同樣已知的是，氫氣和氧氣在混合和點燃時引發(fā)爆炸，亦即所謂的爆鳴氣反應(yīng)。此 外還已知的是，所攜帶的物質(zhì)例如氫氣在特定情況下，例如發(fā)生交通事故時，不應(yīng)從燃料箱 中泄漏出來，以便不會威脅到安全。

發(fā)明內(nèi)容
通過按權(quán)利要求1的方法來解決在現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。按本發(fā)明的燃料箱裝置具有至少一個燃料箱和至少一個閥門，其中，閥門能夠由 與供能裝置連接的驅(qū)動級調(diào)節(jié)。此外，按照本發(fā)明檢測故障并關(guān)閉閥門。由于所述故障而 形成兩個輸出信號以用于關(guān)閉閥門，其中，輸出信號之一充當(dāng)繼電器信號并且中斷對驅(qū)動 級的供能。通過該繼電器信號來接通或斷開對驅(qū)動級的供能。該方法用于使燃料箱始終在 可靠的狀況下工作。若出現(xiàn)涉及到燃料箱安全的故障，則閥門被關(guān)閉，以避免例如高度易燃 的氫氣逸出。在該方法的一種有利的實施形式中，通過燃料箱監(jiān)控單元生成功能信號。通過功 能信號借助驅(qū)動級來影響閥門的開度。若驅(qū)動級借助供應(yīng)繼電器以及因而通過繼電器信號 得到供能，那么可以通過功能信號來控制和/或調(diào)節(jié)閥門的開度。在出現(xiàn)故障的情況下，閥 門被關(guān)閉。若與此相對供能通過供應(yīng)繼電器以及因而通過繼電器信號基于已經(jīng)確定的故障 中斷，則閥門同樣被關(guān)閉。因此這些用于關(guān)閉閥門的信號被設(shè)計成冗余的，這與提高燃料箱 裝置的安全性對應(yīng)。在該方法的另一種有利的實施形式中，功能信號和繼電器信號的形成以盡可能分 開的方式并因而在平行運行的面中在功能計算裝置上發(fā)生。功能信號由功能面形成，繼電 器信號則由功能監(jiān)控面形成。由此不僅信號，而且信號的檢測也被設(shè)計成是冗余的。這同 樣提高了燃料箱裝置的安全性，因為出現(xiàn)的故障被截獲以確保機(jī)動車的安全性。在該方法的另一種特別有利的實施形式中，將相比功能面有所提高的值輸入給功 能監(jiān)控面。為此例如是閾值或消抖時間。由此確保在來自功能監(jiān)控面的監(jiān)控功能開始故障 響應(yīng)前，功能面能夠?qū)收锨闆r做出反應(yīng)。在該方法的一種特別有利的實施形式中，除功能計算裝置外，還存在監(jiān)視器單元 (Watchdog-Einheit)。該監(jiān)視器單元在硬件方面例如通過存儲器測試以及在正確的功能流 程方面例如故障響應(yīng)方面監(jiān)控功能計算裝置。若監(jiān)視器單元確定了故障，那么就借助確認(rèn)信號操縱開關(guān)，所述開關(guān)中斷功能計算裝置的所有輸出信號。監(jiān)視器單元因此在故障情況 下同樣關(guān)閉閥門并因而充當(dāng)另外的冗余的故障斷路。本發(fā)明其它的特征、應(yīng)用可能方案和優(yōu)點從接下來對本發(fā)明于附圖所示實施例的 說明中得出。在此，所有描述或圖示的特征單獨地或任意組合構(gòu)成本發(fā)明的主題，與它們在 權(quán)利要求書中的摘要或它們的引用關(guān)系無關(guān)以及與說明書或附圖中的表達(dá)或圖示無關(guān)。


圖1表示尤其是機(jī)動車的燃料箱裝置的示意性方塊圖，帶有燃料箱監(jiān)控單元；圖2表示通過燃料箱監(jiān)控單元對傳感器和閥門進(jìn)行控制的示意性方塊圖；圖3表示燃料箱監(jiān)控單元的詳細(xì)的示意性方塊圖；圖4表示燃料箱監(jiān)控單元的功能監(jiān)控面的示意性方塊圖。
具體實施例方式將輸入信號40加載給圖1中的燃料箱監(jiān)控單元TCU。燃料箱監(jiān)控單元TCU形成觸 發(fā)信號Svl和Sv2。觸發(fā)信號Svl加載閥門VI。觸發(fā)信號Sv2加載閥門V2。閥門Vl影響 通過線路Ll的流量。線路Ll將燃料箱Tl與裝置EQ連接起來。閥門V2影響通過線路L2 的流量。線路L2將燃料箱T2與所述裝置EQ連接起來。燃料箱Tl、T2與所屬的閥門VI、 V2 一起構(gòu)成用于所述裝置EQ的燃料箱裝置TA。燃料箱監(jiān)控單元TCU在輸入信號40以及內(nèi)部流程的基礎(chǔ)上借助對閥門Vl和V2的 調(diào)整和/或調(diào)節(jié)通過觸發(fā)信號Svl和Sv2影響用來自燃料箱Tl和T2的物質(zhì)對裝置EQ的 供給。燃料箱監(jiān)控單元TCU的任務(wù)是，一方面實施對閥門Vl和/或V2的控制和/或調(diào)節(jié)， 另一方面確保燃料箱Tl和T2的安全。圖2示出了通過燃料箱監(jiān)控單元TCU對閥門30和傳感器32的觸發(fā)。閥門30通 常設(shè)計成用電流開關(guān)的閥門。燃料箱監(jiān)控單元TCU被劃分成兩個物理上分開的單元一個 功能計算裝置10和一個監(jiān)視器單元12。監(jiān)視器單元12以尚待說明的問答通訊形式監(jiān)控功 能計算裝置10，圖中示出為提問314和回答316。將信號40加載到功能計算裝置10。由功能計算裝置10產(chǎn)生功能信號42、繼電器信號44和輸出信號46。監(jiān)視器單元 12生成一個輸送給多極合間開關(guān)14的確認(rèn)信號48。在借助確認(rèn)信號48得到監(jiān)視器單元 12的允許時，功能計算裝置10的信號42、44和46僅被合閘開關(guān)14進(jìn)一步傳遞。若監(jiān)視 器單元12確定了有關(guān)功能計算裝置10的一個故障，那么借助確認(rèn)信號48使信號42、44和 46不被進(jìn)一步傳遞。功能信號42在通過合閘開關(guān)14成功地進(jìn)一步被傳遞時加載給驅(qū)動級20。為提高 運行安全性，驅(qū)動級20被設(shè)計成冗余類型，從而可以用高壓驅(qū)動器22或低壓驅(qū)動器M來 控制連接的負(fù)荷。在兩個驅(qū)動器的其中一個失效時，實現(xiàn)了用至少另一個驅(qū)動器來繼續(xù)控 制負(fù)荷。閥門30用信號50加載，所述信號由驅(qū)動級20形成。閥門30在其未通電狀態(tài)下 是關(guān)閉的。信號50決定了閥門30的開度。因此功能信號42也間接地通過驅(qū)動級20決定 了閥門30的開度。功能信號42設(shè)計成脈寬調(diào)制信號。繼電器信號44設(shè)計成數(shù)字信號并且在通過合閘開關(guān)14被成功地進(jìn)一步傳遞后加載給閥門30的供應(yīng)繼電器沈。供應(yīng)繼電器沈給驅(qū)動級20供能。通過繼電器信號44能夠 借助供應(yīng)繼電器沈來接通或斷開對驅(qū)動級20的供能。輸出信號46同樣被設(shè)計成數(shù)字信號，并且在通過合閘開關(guān)14被成功地進(jìn)一步傳 遞時輸送給傳感器32的供應(yīng)繼電器28。供應(yīng)繼電器28通過線路M向傳感器32供能。通 過輸出信號46能夠借助供應(yīng)繼電器觀來接通或斷開對傳感器32的供能。若合閘開關(guān)14被關(guān)閉，亦即信號42、44和46被進(jìn)一步傳遞，那么驅(qū)動級20得到 供能，閥門30的開度借助功能信號42受到影響，并且傳感器32得到供電。反之，若驅(qū)動級 20沒有得到供能，則這會導(dǎo)致閥門30被關(guān)閉。反之，若合閘開關(guān)14通過監(jiān)視器單元12打開，那么信號42、44和46不再被進(jìn)一 步傳遞。已打開的合閘開關(guān)14因此具有這樣的效應(yīng)，即，驅(qū)動級20和傳感器32不再得到 供能。不再得到供能的驅(qū)動級20也如被中斷的功能信號42 —樣導(dǎo)致閥門30關(guān)閉。與圖1相比，功能信號42、繼電器信號44以及確認(rèn)信號48 —起被視作觸發(fā)信號 Svl或Sv2。同樣，圖2的閥門30被視為是圖1的閥門Vl或V2中的一個。圖3示出了燃料箱監(jiān)控單元TCU的結(jié)構(gòu)。圖中示出了功能計算裝置10和監(jiān)視器 單元12。功能計算裝置10和監(jiān)視器單元12在其功能性上被劃分成三個平面第一功能面 100，第二功能監(jiān)控面200和第三計算裝置監(jiān)控面300。功能面100用于形成影響圖2中閥門30的開度的功能信號42。為此使用組塊 102，它用輸入信號40加載。此外，在功能面100中實施對燃料箱裝置或其它裝置的單元的 監(jiān)控和診斷。功能信號42相應(yīng)地受到影響。在處理級100或200的其中一個中處理輸入信號40之前，輸入信號40經(jīng)受可信 性檢查?？尚判詸z查用于將輸入信號40的某些組合、順序、值域和變化曲線識別為錯誤的。功能監(jiān)控面200的組塊202同樣被輸入信號40加載。功能監(jiān)控面200用于識別 功能面100中的錯誤的流程和結(jié)果。為此，功能面100的功能必要時以簡化的形式在功能 監(jiān)控面200中被復(fù)制。此外，在功能監(jiān)控面200中進(jìn)行與來自功能面100的信號104的比 較。若通過組塊202識別出功能面100中的故障，那么組塊202借助信號206釋放故障響 應(yīng) 204。計算裝置監(jiān)控面300從功能計算裝置10延伸直至監(jiān)視器單元12。監(jiān)視器單元12 具有監(jiān)視器組塊310，它執(zhí)行與功能計算裝置10的測試組塊302的問答通訊。測試組塊302 包括專門針對計算裝置測試的測試組塊304和專門針對功能測試的測試組塊306。專門針 對計算裝置的測試包括例如對工作存儲器和類似物的測試。專門針對功能的測試涉及到功 能監(jiān)控面200中的程序運行過程和故障響應(yīng)。在故障情況下，測試組塊302借助信號312 釋放故障響應(yīng)308。監(jiān)視器組塊310將提問314轉(zhuǎn)移到測試組塊302上。測試組塊302借助測試組塊 304和306執(zhí)行專門針對計算裝置和功能的測試。為此，測試組塊302借助通訊路徑208與 組塊202連接以及借助通訊路徑210與故障響應(yīng)204連接。測試組塊302檢測針對所提出的提問314的回答316，其中使用來自測試組塊304 和306的結(jié)果。監(jiān)視器組塊310識別針對已發(fā)送的提問314的正確回答。若由測試組塊302 傳達(dá)的回答316與所期待的正確回答一致，那么燃料箱監(jiān)控單元TCU的功能被認(rèn)為是無誤 的。反之，若由測試組塊302傳達(dá)的回答316與所期待的正確回答不一致，那么燃料箱監(jiān)控單元TCU的功能被認(rèn)為是錯誤的。在后一種故障情況下，監(jiān)視器單元12或監(jiān)視器組塊310 送出確認(rèn)信號48，以便將所控制的或所調(diào)節(jié)的系統(tǒng)在此為燃料箱裝置轉(zhuǎn)到安全狀態(tài)。繼電器信號44和輸出信號46可以分別形成在功能監(jiān)控面200或計算裝置監(jiān)控面 300中。繼電器信號44和輸出信號46可以例如由故障響應(yīng)204和/或308形成。圖4表示功能監(jiān)控面200的一個詳細(xì)的實施形式。組塊220用于氫氣監(jiān)控。組塊 220被氫氣濃度信號222加載。組塊220將氫氣濃度信號222與氫氣濃度閾值比較，并且在 超過氫氣濃度閾值時通過信號224引起故障響應(yīng)204。組塊230用于閃燃監(jiān)控(tiberschalg-tberwachung )。信號232表示機(jī)動
車的閃燃。相應(yīng)地，組塊230借助信號234引起故障響應(yīng)204。壓力信號242加載組塊對0，所述組塊借助壓力信號242來確定圖2的閥門30是 否關(guān)閉。在此發(fā)生與來自功能面100的結(jié)果的比較。若閥門30沒有關(guān)閉，則借助信號對4 釋放故障響應(yīng)204。所述方法通常設(shè)計成計算機(jī)程序，所述程序在控制器上運行?？刂破魍ǔＴO(shè)計成 微控制器并且按照所述方法編程。此外，相應(yīng)的計算機(jī)程序儲存在存儲介質(zhì)上。
權(quán)利要求
1.一種用于運行尤其機(jī)動車的燃料箱裝置(TA)的方法，其中，燃料箱裝置(TA)具有燃 料箱(T1，T2)和閥門(V1，V2，30)，其中，閥門(V1，V2，30)能夠由與供能裝置連接的驅(qū)動級 (20)調(diào)節(jié)，以及其中，在該方法中檢測故障且關(guān)閉閥門(VI，V2，30)，其特征在于，基于故障 形成兩個輸出信號G4，48)以用于關(guān)閉閥門(V1，V2，30)，并且輸出信號之一充當(dāng)繼電器信 號G4)且中斷對驅(qū)動級00)的供能。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述驅(qū)動級00)被影響閥門(VI，V2，30)的開度 的功能信號G2)觸發(fā)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其中，另一個輸出信號充當(dāng)確認(rèn)信號08)并且中斷對驅(qū) 動級00)的觸發(fā)。
4.按權(quán)利要求1和2所述的方法，其中，功能信號02)和繼電器信號04)由功能計算 裝置(10)形成。
5.按權(quán)利要求4和5所述的方法，其中，確認(rèn)信號08)由監(jiān)視器單元(1 形成，其中， 監(jiān)視器單元(1 設(shè)計成與功能計算裝置(10)在物理上分離。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其中，功能信號02)在功能計算裝置(10)的功能面 (100)中形成。
7 按權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，繼電器信號04)在功能計算裝置(10)的功能 監(jiān)控面O00)中形成。
8.按權(quán)利要求6和7所述的方法，其中，功能信號0 和繼電器信號G4)的形成盡可 能相互獨立地進(jìn)行。
9.按權(quán)利要求6和7所述的方法，其中，在功能監(jiān)控面(200)中復(fù)制功能面(100)的功能。
10.按前述權(quán)利要求所述的方法，其中，預(yù)定用于功能面(100)的第一消抖時間和第一 閾值，其中，在功能監(jiān)控面(200)中預(yù)定相對第一消抖時間有所提高的第二消抖時間以及 相對第一閾值有所提高的第二閾值。
11.按權(quán)利要求3所述的方法，其中，在計算裝置監(jiān)控面(300)中形成確認(rèn)信號08)。
12.一種用于數(shù)字計算設(shè)備的計算機(jī)程序，其適用于實施按前述權(quán)利要求之一所述的 方法。
13.一種用于尤其機(jī)動車的燃料箱裝置的控制單元，所述機(jī)動車設(shè)有特別是微處理器 的數(shù)字計算設(shè)備，按權(quán)利要求12所述的計算機(jī)程序能夠在其上運行。
14.一種用于按權(quán)利要求13所述的控制單元的存儲介質(zhì)，按權(quán)利要求12所述的計算機(jī) 程序儲存在該存儲介質(zhì)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行尤其機(jī)動車的燃料箱裝置的方法。該燃料箱裝置(TA)具有燃料箱(T1，T2)和閥門(V1，V2)，其中，閥門(V1，V2)能夠由與供能裝置連接的驅(qū)動級調(diào)節(jié)。在該方法中檢測故障且關(guān)閉閥門(V1，V2)?；诠收闲纬蓛蓚€輸出信號以于關(guān)閉閥門(V1，V2)的。輸出信號之一充當(dāng)繼電器信號且中斷對驅(qū)動級的供能。
文檔編號F17C13/02GK102086965SQ20101055458
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者I·根蒂爾-克賴恩坎普, 傅承煊 申請人:羅伯特.博世有限公司