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Title:
METHOD FOR MONITORING A COOLANT TEMPERATURE SENSOR AND/OR A CYLINDER HEAD TEMPERATURE SENSOR OF A MOTOR VEHICLE AND CONTROL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/082929
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for monitoring a coolant temperature sensor and/or a cylinder head temperature sensor of a motor vehicle, wherein during a start (t = tSt) of an internal combustion engine of the motor vehicle an actual value (TCOist = TCOSt) of a coolant temperature (TCO) is determined by a coolant temperature sensor, and an actual value (TCYLHist = TCYLHSt) of the cylinder head temperature (TCYLH) is determined by a cylinder head temperature sensor, wherein the coolant temperature sensor and/or the cylinder head temperature sensor are diagnosed as functional sensors when the actual values (TCOist, TCYLHist) of the coolant temperature (TCO) and the cylinder heat temperature (TCYLH) deviate in the same direction upward in relation to an outside temperature (TAM) and/or an intake air temperature (TIA). The invention further relates to a control device, particularly a motor control device, by means of which a method according to the invention can be and is carried out.

Inventors:
ESER, Gerhard (Heimweg 11, Hemau, 93155, DE)
SEYFFERTH, Stefan (Donaustauferstr. 23, Regensburg, 93059, DE)
Application Number:
EP2010/069230
Publication Date:
July 14, 2011
Filing Date:
December 09, 2010
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Vahrenwalder Straße 9, Hannover, 30165, DE)
ESER, Gerhard (Heimweg 11, Hemau, 93155, DE)
SEYFFERTH, Stefan (Donaustauferstr. 23, Regensburg, 93059, DE)
International Classes:
F02D41/22; G01K1/00
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Postfach 22 16 39, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Überwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines Zylinderkopf-Temperatursensors eines Kraftfahrzeugs, wobei

bei einem Start (t = tSt) eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs durch einen Kühlmittel-Temperatursensor ein Istwert (TCOiSt = TCOst) einer Kühlmitteltemperatur (TCO) , und durch einen Zylinderkopf-Temperatursensor ein Istwert

(TCYLHist = TCYLHSt) einer Zylinderkopftemperatur (TCYLH) be¬ stimmt wird, wobei

der Kühlmittel-Temperatursensor und/oder der Zylinderkopf-Temperatursensor bei einer gleichsinnigen Abweichung der Istwerte (TCOist, TCYLHist) der Kühlmitteltemperatur (TCO) und der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) nach oben in Bezug auf eine Außentemperatur (TAM) und/oder eine Ansauglufttemperatur (TIA) als ein funktionstüchtiger Sensor diagnostiziert wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei zunächst für den Start (t = tst ) des Verbrennungsmotors entschieden wird, ob ein unerwartet hoher Istwert (TCOiSt, TCYLHiSt) der Kühlmitteltem¬ peratur (TCO) und/oder der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) vorliegt, und

bevorzugt erst für einen solchen Fall die gleichsinnige Abweichung der Istwerte (TCOiSt, TCYLHiSt) der Kühlmitteltempe¬ ratur (TCO) und der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) nach oben untersucht wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei für den Start (t = tSt) des Verbrennungsmotors der Istwert (TCOiSt) der

Kühlmitteltemperatur (TCO) und/oder der Istwert (TCYLHiSt) der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) mit der Außentemperatur (TAM) und/oder der Ansauglufttemperatur (TIA) verglichen wird, und bei einer bestimmten Abweichung (ÄTCOSt/ ΔTCYLHiSt) einer oder beider Temperaturen (TCO, TCYLH) , ein unerwartet hoher Istwert (TCOist) der Kühlmitteltemperatur (TCO) und/oder ein unerwartet hoher Istwert (TCYLHiSt) der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) ausgegeben wird, und zeitlich daran anschließend (t > tst ) das Verfahren durchgeführt wird.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Diagnose eines funktionstüchtigen Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines funktionstüchtigen Zylinderkopf-Tempera¬ tursensors, bzw. ein Start (t = tst ) des Verbrennungsmotors mit zuvor erfolgter zusätzlicher Aufheizung des Kraftfahrzeugs durch:

· eine vorbestimmte Abweichung (ÄTCOSt, ATCYLHist) der

Kühlmitteltemperatur (TCO) und/oder der Zylinderkopftem- peratur (TCYLH) von der Außentemperatur (TAM) und/oder der Ansauglufttemperatur (TIA) ;

• eine vorbestimmte Abweichung der Kühlmitteltemperatur (TCO) von der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) , wenn beide

Temperaturen (TCO, TCYLH) von der Außentemperatur (TAM) und/oder der Ansauglufttemperatur (TIA) nach oben abweichen;

• einen vorbestimmten positiven Gradienten der Kühlmittel- temperatur (TCO) und/oder der Zylinderkopftemperatur

(TCYLH) zeitlich nach dem Start (t > tst ) des Verbren¬ nungsmotors ;

• eine Untersuchung eines dynamischen Verhaltens der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) gegenüber der Kühlmittel- temperatur (TCO) zeitlich nach dem Start (t > tst ) des

Verbrennungsmotors

erfolgt, wobei ein vergleichsweise jeweils dazu ermittelter Wert bevorzugt ein aktueller, gemittelter, minimaler und/oder maximaler Wert ist.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein defekter Kühlmittel-Temperatursensor oder ein defekter Zylinderkopf-Temperatursensor diagnostiziert wird, wenn entweder der Istwert (TCOist = TCOst) der Kühlmitteltemperatur (TCO) oder der Istwert (TCYLHiSt = TCYLHst) der Zylinderkopftempera¬ tur (TCYLH) zeitlich nach dem Start (t > tst ) des Verbren¬ nungsmotors nicht ansteigt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zeit¬ lich nach dem Start (t > tSt ) des Verbrennungsmotors und/oder eine Verlaufsüberwachung der Kühlmitteltemperatur (TCO) und/oder der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) durchgeführt wird, wobei

die Verlaufsüberwachung bevorzugt mit einem engen zeitlichen Raster durchgeführt wird und bis zum Erreichen einer bestimmten jeweiligen Temperatur erfolgt und/oder eine be- stimmte jeweilige Zeitdauer andauert.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Dauer eines Zeitfensters für ein beginnendes Ansteigen des Istwerts (TCOiSt) der Kühlmitteltemperatur (TCO) und/oder des Istwerts (TCYLHist) der Zylinderkopftemperatur (TCYLH) zeit¬ lich nach dem Start (t > tSt ) des Verbrennungsmotors ls, be¬ vorzugt 0,75s, insbesondere bevorzugt 0,4s, insbesondere be¬ vorzugt 0,2s und insbesondere besonders bevorzugt 0,1s be¬ trägt .

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren nur nach einer vergleichsweise langen Abstellzeit des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, und die Abstellzeit wenigstens 8h, bevorzugt wenigstens 7h, insbesondere wenigs- tens 6h, insbesondere bevorzugt wenigstens 5h und insbesonde¬ re besonders bevorzugt wenigstens 4h beträgt, und/oder

das Verfahren nur bei einer niedrigen Außentemperatur (TAM, TIA) durchgeführt wird, die von einem Umgebungs-Tempe- ratursensor, einem Ansaugluft-Temperatursensor oder anderwei- tig ermittelt wird, und die dabei ermittelte Außentemperatur (TAM, TIA) unter 10°C, bevorzugt unter 5°C, insbesondere un¬ ter 0°C, insbesondere bevorzugt unter -5°C und insbesondere besonders bevorzugt unter -10°C liegt. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusatzheizung eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Heizung ist, die eine interne oder eine externe Elektro- oder Ver- brennungs-Zusatzheizung umfasst, wobei

die Zusatzheizung insbesondere ein Vorwärmsystem, eine Standheizung, ein Blockheizer, ein Kraftstoff-Zuheizer, eine luft- oder kühlmittelseitige Zusatzheizung, eine PTC-Zusatz- heizung, ein Glühstift und/oder eine andere Heizeinrichtung ist .

10. Steuereinrichtung, insbesondere Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mittels welcher ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführbar ist und durchgeführt wird .

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Überwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines Zylinderkopf-Temperatursensors eines Kraft- fahrzeugs sowie Steuereinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines Zylinderkopf- Temperatursensors eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung, insbesondere eine Motorsteuereinrichtung, mittels welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist und durchgeführt wird.

Bei einem Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahr- zeugs ist die Kenntnis einer Kühlmitteltemperatur eines Mo ¬ torkühlsystems von großer Wichtigkeit. Aus diesem Grund wird der Überwachung eines oder einer Mehrzahl von Kühlmittel-Temperatursensoren vom Gesetzgeber besondere Bedeutung zugemessen. Durch einen fehlerhaften oder einen funktionsuntüchtigen Kühlmittel-Temperatursensor kann der Verbrennungsmotor nicht mehr optimal angesteuert werden, was zu erhöhten Emissionen und zu Beschädigungen bis hin zum Ausfall des Verbrennungsmo ¬ tors führen kann. So wird beispielsweise die Überwachung, d. h. Detektierung, eines „hängenden" Kühlmittel-Temperatursensors gefordert, die bei Kühlsystemen mit mechanischen Thermostaten im Fahrzeugstillstand durchgeführt wird. Unter einem „hängenden" Kühl ¬ mittel-Temperatursensor wird dabei ein Temperatursensor ver- standen, dessen Messwert sich über eine längere Zeitspanne hinweg nicht oder nur geringfügig ändert bzw. eine nur gerin ¬ ge Dynamik bei seinem ausgegebenen Messwert zeigt. Eine sol ¬ che Überwachung kann durch eine im Kraftfahrzeug verbaute Zu ¬ satzheizung bei einem Start des Verbrennungsmotors beeinf- lusst werden. Ferner wird zunehmend angestrebt, hängende

Kühlmittel-Temperatursensoren auch im Betrieb des Verbrennungsmotors zu diagnostizieren. Die DE 196 08 340 AI offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors, welches vor dem Starten des Ver ¬ brennungsmotors überprüft, ob eine Vorheizung des Verbren ¬ nungsmotors mittels eines Blockheizers erfolgt ist. Als ein Maß hierfür dient eine Differenz zwischen einer Temperatur des Verbrennungsmotors und einer Temperatur der Ansaugluft des Verbrennungsmotors. Liegt diese Differenz über einem vor ¬ bestimmten Mindestwert, so wird von einer Vorheizung des Verbrennungsmotors mittels des Blockheizers ausgegangen und dies bei einer Ansteuerung des Verbrennungsmotors bei einem ak ¬ tuellen Start berücksichtigt.

Der Betrieb einer Zusatzheizung wird einer Motorsteuereinrichtung des Kraftfahrzeugs für gewöhnlich als eine Informa- tion zur Verfügung gestellt. Anhand dieser Information kann eine Überwachung des Kühlmittel-Temperatursensors korrigie ¬ rend beeinflusst oder für eine bestimmte Zeit, z. B. einen gesamten Fahrzyklus, unterbunden werden. Diese Information liegt bei einem Start des Verbrennungsmotors jedoch nicht im- mer korrekt vor. Zusätzlich erschwert wird das Detektieren eines hängenden Kühlmittel-Temperatursensors bei Verbren ¬ nungsmotoren mit schaltbaren Kühlmittelpumpen, da sich hier nach dem Start des Verbrennungsmotors keine oder nur eine ge ¬ ringfügige Änderung der Kühlmitteltemperatur zeigt. Dies rührt daher, weil die Kühlmittelpumpe erst zeitverzögert nach dem Start des Verbrennungsmotors zugeschaltet wird, um da ¬ durch einen raschen Anstieg einer Temperatur in einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors zu erreichen. Ferner sind Zusatzheizungen problematisch, die nachträglich im Fahrzeug verbaut wurden, da ihr Einfluss durch den Hers ¬ teller vorab nicht berücksichtigt werden kann. Insbesondere bei einem mit einem solchen „After Market Product", wie z. B. mit einer Standheizung oder einem Blockheizer ausgerüsteten Kraftfahrzeug, kann es zu ungewollten oder unstimmigen Fehleinträgen in einer Steuereinrichtung bei der Überwachung des Kühlmittel-Temperatursensors kommen. Dies kann zu einem Aus- tausch eines Kühlmittel-Temperatursensors führen, obwohl die ¬ ser voll funktionstüchtig ist, was somit unnötige Kosten ver ¬ ursacht . Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Überwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines Zylinderkopf-Temperatursensors in einem Kraftfahrzeug, sowie eine Steuereinrichtung dafür anzugeben. Hierbei soll es insbesondere möglich sein, unabhängig von einer Information einer Steuereinrichtung, ein Vorheizen eines Motorblocks und/oder eines Fahrgastraums zu berücksichtigen. Dies soll insbesondere auch bei schaltbaren Kühlmittelpumpen und/oder bei einer nachträglich im Fahrzeug verbauten Zusatzheizung möglich sein. Das erfindungsgemäße Verfahren soll dabei mög- liehst kostengünstig umsetzbar sein und insbesondere ohne zu ¬ sätzliche Bauteile am/im Kraftfahrzeug auskommen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Überwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors und/oder eines Zy- linderkopf-Temperatursensors eines Kraftfahrzeugs, gemäß Ans ¬ pruch 1; und eine Steuereinrichtung, insbesondere eine Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zeitlich kurz vor, für oder kurz nach, also bei einem Start eines Verbrennungs ¬ motors des Kraftfahrzeugs durch einen Kühlmittel-Temperatursensor eine Kühlmitteltemperatur und durch einen Zylinder- köpf-Temperatursensor eine Zylinderkopftemperatur ermittelt. Bei einer gleichsinnigen Abweichung sowohl der Kühlmitteltemperatur als auch der Zylinderkopftemperatur nach oben, in Bezug auf eine Außentemperatur und/oder eine Ansauglufttempera ¬ tur, werden sowohl der Kühlmittel-Temperatursensor als auch der Zylinderkopf-Temperatursensor als ein funktionstüchtiger Sensor diagnostiziert. Es ist auch möglich, nur jeweils einen der Sensoren als einen funktionstüchtigen Sensor zu diagnos- tizieren. D. h. der Verbrennungsmotor oder das Kraftfahrzeug ist mittels einer Zusatzheizung beheizt bzw. vorgewärmt wor ¬ den. Dies betrifft insbesondere Standheizungen und oder

Blockheizer; andere Zusatzheizungen sind auf diese Weise na- türlich ebenso detektierbar .

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass eine erfolgte Vorheizung des Kraftfahrzeugs, bevorzugt die eines Innenraums und/oder des Verbrennungsmotors bzw. ei- nes Motorblocks, ohne Vorliegen einer Information von einer

Motorsteuerung detektiert werden kann. Hierbei ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Verbrennungsmotoren mit schaltbaren Kühlmittelpumpen anwendbar. Dies ist bei Kraftfahrzeugen für nachträglich verbaute Zusatzheizungen von Vor- teil, da diese der Motorsteuerung meist nicht bekannt sind. D. h. ferner, dass eine solche nachträglich verbaute Zusatzheizung von der Motorsteuerung erkannt werden kann, also zumindest die Anwesenheit einer Zusatzheizung und ggf. deren Betrieb .

Gemäß der Erfindung kommt es nicht zu ungewollten Fehleinträ ¬ gen in Bezug auf den Kühlmittel- und/oder den Zylinderkopf- Temperatursensor in einer Steuereinrichtung, sodass es diesbezüglich zu keinem unnötigen Aufsuchen einer Werkstatt und zu unnotwendigen Kosten für einen Austausch des betreffenden Sensors kommt. Das Kraftfahrzeug ist diesbezüglich OBD kon ¬ form (OBD = On Board Diagnosis) . Ferner ergeben sich auch bei geringen Außentemperaturen keine Start- bzw. Emissionsprobleme des Verbrennungsmotors, da erfindungsgemäß nicht auf einen hängenden Temperatursensor geschlossen wird, sondern diese jeweils eine korrekte Temperatur anzeigen. Das erfindungsge ¬ mäße Verfahren ist einfach anzuwenden, da lediglich Informationen in einer neuartigen Weise kombiniert werden, um zum erfindungsgemäßen Ergebnis zu gelangen. Ein zusätzlicher bau- licher Aufwand besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht, d. h. das Verfahren ist kostengünstig umsetzbar, da es ohne zusätzliche Bauteile im Kraftfahrzeug auskommt und z. B. in eine Steuereinrichtung, wie z. B. eine ECU (Engine Control Unit), für den Verbrennungsmotor implementierbar ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann zeitlich kurz vor, für oder kurz nach, also beim Start des Verbrennungsmotors entschieden werden, ob eine unerwartet hohe Kühlmitteltempe ¬ ratur und/oder eine unerwartet hohe Zylinderkopftemperatur vorliegt. Erst in einem solchen Fall wird dann zeitlich daran anschließend das weitere Verfahren durchgeführt. D. h. ein zeitlich darauf folgender Verlauf der Temperaturen wird auf deren gleichsinniges Abweichen nach oben in Bezug auf die Au ¬ ßentemperatur und/oder die Ansauglufttemperatur untersucht.

Für die Detektierung der unerwartet hohen Kühlmittel- und/ oder Zylinderkopftemperatur kann beim Start des Verbrennungsmotors die jeweilige Temperatur mit der Außentemperatur, z. B. ermittelt von einem Umgebungs-Temperatursensor, mit der Ansauglufttemperatur, z. B. ermittelt von einem Ansaugluft- Temperatursensor, oder mit einer anderen Temperaturinformation, z. B. einer extern drahtlos zur Verfügung gestellten, verglichen werden. Es ist auch möglich, diese Temperaturinformationen rechnerisch aus anderen bekannten Werten zu ermitteln. Bei einer bestimmten Abweichung wird dann eine unerwartet hohe Kühlmitteltemperatur ausgegeben und wie oben beschrieben verfahren.

Ein bevorzugtes Kriterium für die Detektierung eines Starts des Verbrennungsmotors mit vorher erfolgter Beheizung durch eine Zusatzheizung, also ein Kriterium für einen funktionstüchtigen, nicht hängenden Kühlmittel- bzw. Zylinderkopf-Temperatursensor ist z. B. eine bestimmte Abweichung der Kühlmitteltemperatur und/oder der Zylinderkopftemperatur von der Außentemperatur und/oder der Ansauglufttemperatur. Ein weiteres Kriterium ist z. B. eine bestimmte Abweichung der Kühlmitteltemperatur von der Zylinderkopftemperatur, wenn beide Temperaturen von der Außentemperatur und/oder der Ansauglufttemperatur nach oben abweichen. Ferner eignet sich ein Gradient der vergleichsweise hohen Kühlmittel- bzw. Zylinderkopftemperatur oder eine Untersuchung eines dynamischen Verhaltens der Zylinderkopftemperatur gegenüber der Kühlmitteltemperatur zeitlich nach dem Start des Verbrennungsmotors. Ein vergleichsweise jeweils dazu er ¬ mittelter Wert kann ein aktueller, gemittelter, minimaler und/oder maximaler Wert sein. Ein defekter Kühlmittel- oder ein defekter Zylinderkopf-Temperatursensor kann z. B. dann diagnostiziert werden, wenn entweder die Kühlmittel- oder die Zylinderkopftemperatur zeitlich nach dem Start des Verbrennungsmotors nicht ansteigt, der jeweilig andere Wert hingegen schon . Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt als eine Ver ¬ laufsüberwachung der Kühlmittel- bzw. der Zylinderkopftempe ¬ ratur durchgeführt. Die Verlaufsüberwachung wird dabei bevorzugt mit einem engen zeitlichen Raster, z. B. einem 50ms-, 75ms-, 100ms-, 125ms-, 150ms-, 200ms- oder 250ms-Raster, be- vorzugt wenigstens bis zu einem Erreichen einer bestimmten jeweiligen Temperatur und/oder eine bestimmte jeweilige Zeitdauer durchgeführt.

Es kann sich ein Zeitfenster zwischen der ersten Messung der Kühlmittel- und/oder der Zylinderkopftemperatur für den Start des Verbrennungsmotors, und dem Beginn des Anstiegs der be ¬ treffenden Temperatur ergeben. D. h. innerhalb dieser Zeitspanne ändert sich die betreffende Temperatur nicht wesent ¬ lich. Erst anschließend ist dann ein jeweiliger Anstieg zu beobachten. Eine Dauer des Zeitfensters für einen beginnenden Anstieg der Kühlmittel- und/oder der Zylinderkopftemperatur kann 0,05s bis 2s, insbesondere 0,15s bis 1,5s und bevorzugt 0,25s bis 1,25s betragen. Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, statt einer ersten Messung bzw. einem ersten Wert/Messwert der Kühlmittel- und/oder der Zylinderkopftemperatur einen späteren zu verwen- den. D. h. der jeweils erste Messwert oder die jeweils an ¬ fänglichen Messwerte werden ignoriert und das Verfahren erst anschließend gestartet. So kann z. B. der jeweilig „erste" Messwert für das Verfahren derjenige sein, der einem jeweilig ersten höheren Messwert vorausgeht, wobei mit höherem Mess ¬ wert ein Messwert gemeint ist, der um einen bestimmten Betrag vom vorherigen Messwert nach unten abweicht. Dieser Betrag ist bevorzugt von vornherein festgelegt und ein empirischer oder simulierter Wert. Dies ist bevorzugt zeitlich limitiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbei ¬ spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den schematischen Diagrammen der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 jeweils einen beispielhaften zeitlichen Verlauf eines

Sensorsignals eines funktionstüchtigen Kühlmittel- Temperatursensors und eines funktionstüchtigen Zylin ¬ derkopf-Temperatursensors, bzw. jeweils ordnungsgemä ¬ ße zeitliche Verläufe einer Kühlmitteltemperatur und einer Zylinderkopftemperatur für ein Motorkühlsystem bei und nach einem Kaltstart eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs ohne eine vorher betriebene Zu ¬ satzheizung; und

Fig. 2 jeweils einen zeitlichen Verlauf der Sensorsignale bzw. der Temperaturen analog zu Fig. 1, jedoch mit einer vorher betriebenen, vom Verbrennungsmotor unabhängigen Zusatzheizung des Kraftfahrzeugs.

Bei einem Kaltstart eines Verbrennungsmotors, dessen Abstell ¬ zeit lange genug war, dass sich eine Temperatur des Verbrennungsmotors einer Außentemperatur TAM angeglichen hat, ist eine Kühlmitteltemperatur TCO eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors gleich der Außentemperatur TAM und somit auch einer Ansauglufttemperatur TIA des Verbrennungsmotors: TCO = TAM = TIA. Siehe die horizontal gestrichelte Linie in der Fig. 1. Bei einem Start t = t S t des Verbrennungsmotors würde man einen defekten, hochhängenden Kühlmittel-Temperatursensor erkennen und anzeigen, da in einem solchen Fall ein Sensorwert TCO eine Kühlmitteltemperatur TCO repräsentiert, die größer als die Außentemperatur TAM bzw. die Ansauglufttempe- ratur TIA des Verbrennungsmotors ist: TCO > TAM = TIA.

Bei geringen Außentemperaturen TAM kommen in Kraftfahrzeugen jedoch Zusatzheizungen zur Anwendung. Eine solche Zusatzheizung ist eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Heizung, die eine interne oder eine externe Elektro- oder Verbrennungs- Zusatzheizung sein kann. So ist die Zusatzheizung z. B. ein Vorwärmsystem, eine Standheizung, ein Blockheizer, ein Kraftstoff-Zuheizer, eine luft- oder kühlmittelseitige Zusatzhei ¬ zung, eine PTC-Zusatzheizung, ein Glühstift und/oder eine an- dere Heizeinrichtung. Wenn eine solche Zusatzheizung vor einem Start des Verbrennungsmotors nach langer Abstellzeit ak ¬ tiv war, kommt es zu einer ähnlichen Temperaturgleichung wie oben: TCO > TAM = TIA. Das hieße, obwohl der Kühlmittel-Temperatursensor fehlerfrei funktioniert, wird er durch eine Diagnose, die Temperaturen vergleicht, als fehlerhaft erkannt und entsprechend in einem Fehlerspeicher einer Motorsteuerung eingetragen, und beim nächsten Werkstattbesuch unnötigerweise ersetzt . Da eine Zusatzheizung nicht das gesamte Kühlmittel gleichmä ¬ ßig aufwärmt, ist ein kurzes Durchsacken der Kühlmitteltempe ¬ ratur TCO zeitlich nach dem Start des Verbrennungsmotors zu erwarten (in der Zeichnung nicht dargestellt) . Mittlerweile kommen jedoch Verbrennungsmotoren zum Einsatz, welche zusätz- lieh zum Kühlmittel-Temperatursensor auch über einen Zylinderkopf-Temperatursensor verfügen, wobei ein solcher Verbrennungsmotor jedoch mit einer elektrisch oder mechanisch schaltbaren Kühlmittelpumpe ausgerüstet ist, welche eine Zir ¬ kulation des Kühlmittels insbesondere beim Start t = t S t des Verbrennungsmotors verhindert. Der Zusammenhang zwischen dem Start t = ts t des Verbrennungsmotors und dem Durchsacken der Kühlmitteltemperatur TCO ist hier nicht mehr zu beobachten und kann nicht mehr für eine Diagnose des Kühlmittel-Tempera ¬ tursensors beim Start t = t S t eines solchen Verbrennungsmo ¬ tors herangezogen werden. Auch beim Start der Kühlmittelpumpe eignet sich ein solches Verfahren nicht, da dieses Verhalten nicht oder nur noch in einem geringen Maße ausgeprägt ist.

Aufgrund des Zylinderkopf-Temperatursensors kann jedoch eine Querplausibilisierung um diese zusätzliche Information erweitert werden. Bei einem Kaltstart t = t S t eines Verbrennungs- motors, dessen Abstellzeit lange genug war, wird sich eine

Temperatur des Verbrennungsmotors bzw. eine Zylinderkopf-Temperatur TCYLH der Außentemperatur TAM angleichen. Es gilt also: TCYLH = TAM = TIA = TCO. Siehe die horizontal gestrichel ¬ te Linie in der Fig. 1. Beim Start t = t S t dieses Verbren- nungsmotors würde man einen defekten, hochhängenden Zylinderkopf-Temperatursensor erkennen und anzeigen, da in einem solchen Fall ein Sensorwert TCYLH eine Zylinderkopftemperatur TCYLH repräsentiert, die größer als die Außentemperatur TAM bzw. die Ansauglufttemperatur TIA des Verbrennungsmotors ist: TCYLH > TAM = TIA = TCO. Entsprechendes gilt für einen hochhängenden Kühlmittel-Temperatursensor: TCO > TAM = TIA = TCYLH (siehe oben) .

Die Fig. 1 zeigt den Start eines Verbrennungsmotors ohne eine zeitlich vorher betriebene Zusatzheizung. Ab einem Zeitpunkt ts t des Starts des Verbrennungsmotors steigen die Kühlmittel ¬ temperatur TCO und die Zylinderkopftemperatur TCYLH in den ersten Minuten stetig an, wobei die Zylinderkopftemperatur TCYLH eine höhere Dynamik besitzt. Die Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Fall, jedoch mit zeitlich vorher betriebener Zusatzheizung. Bei einem solchen Start t = ts t des Verbren ¬ nungsmotors ist nach langer Abstellzeit des Kraftfahrzeugs die gemessene Kühlmitteltemperatur TCO und die gemessene Zy ¬ linderkopftemperatur TCYLH höher als die Außentemperatur TAM und die Ansauglufttemperatur TIA: TCO > TAM = TIA und TCYLH > TAM = TIA. Hierbei können die beiden Temperaturen TCO, TCYLH voneinander abweichen (in der Zeichnung nicht dargestellt) oder einen ähnlichen Wert besitzen. Es liegen jedoch beide Temperaturen TCO, TCYLH über einem Niveau der Außentemperatur TAM bzw. der Ansauglufttemperatur TIA. Siehe ferner in Fig. 2 den Verlauf der Kurve der Kühlmitteltemperatur TCO und der Zylinderkopftemperatur TCYLH nach dem Start t > t S t des Ver ¬ brennungsmotors, wobei beide Temperaturen TCO, TCYLH zunächst steil und dann verhaltener ansteigen.

Liegen also die gemessene Kühlmitteltemperatur TCO und die gemessene Zylinderkopftemperatur TCYLH beide zusammen deutlich über einem Niveau der Außentemperatur TAM bzw. der Ansauglufttemperatur TIA, so wird gemäß der Erfindung auf jeweils funktionstüchtige Sensoren geschlossen. Liegt eine der beiden Temperaturen TCO, TCYLH signifikant über der Außentem- peratur TAM bzw. der Ansauglufttemperatur TIA, die andere der beiden Temperaturen TCYLH, TCO aber nicht, so kann ein entsprechend defekter, d. h. hochhängender, Sensor detektiert werden. Hängt tatsächlich einer der beiden Sensoren und es wird vorgeheizt, so ist zwar kein defekter Sensor detektier- bar, was für den Start des Verbrennungsmotors nicht weiter schlimm ist, da trotzdem ein Start mit Vorheizung detektiert wird. Der defekte Sensor kann in einer nachfolgenden Diagnose erkannt werden. Dass beide Sensoren zugleich hängen, ist zu unwahrscheinlich, um diesen Fall in Betracht zu ziehen.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren nur nach einer vergleichsweise langen Abstellzeit durchgeführt, wobei die Abstellzeit bevorzugt wenigstens ca. 4h bis 8h beträgt. Fer ¬ ner wird das Verfahren bevorzugt nur bei niedrigen Außentem- peraturen TAM durchgeführt. Hierbei liegen die Außentempera ¬ turen TAM bevorzugt unter 10°C, insbesondere unter 0°C.




 
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