DE102004014663A1

DE102004014663A1 - Diagnoseverfahren zur Ermittlung einer Fehlfunktion eines Umgebungslufttemperatursensor eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004014663A1
Application number: DE200410014663
Authority: DE
Inventors: Karolin Baur; Armin Köhler; Gerhard Miehling
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren zur Ermittlung einer Fehlfunktion eines Umgebungslufttemperatursensors eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine, wobei in einer Luftansaugeinrichtung der Brennkraftmaschine ein Ansauglufttemperatursensor angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Diagnoseverfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: Nach dem Start der Brennkraftmaschine wird ermittelt, ob das Fahrzeug konditioniert ist. Wird festgestellt, dass das Fahrzeug nicht konditioniert ist, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet. Bei Feststellung eines konditionierten Fahrzeuges erfolgt der nächste Verfahrensschritt, nämlich dass die vom Umgebungslufttemperatursensor ermittelte Umgebungslufttemperatur mit der vom Ansauglufttemperatursensor ermittelten Ansauglufttemperatur verglichen wird. Dabei wird ggf. eine Temperaturabweichung ermittelt. Bei einer Temperaturabweichung-Überschreitung eines vorgegebenen Temperaturabweichung-Grenzwertes wird eine Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors festgestellt und ein Fehlersignal zur Verfügung gestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren zur Ermittlung einer Fehlfunktion eines Umgebungslufttemperatursensors eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem allgemein bekannten Aufbau eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine ist in einer Luftansaugeinrichtung der Brennkraftmaschine ein Ansauglufttemperatursensor angeordnet. Die mittels dem Ansauglufttemperatursensor ermittelten Temperaturen in der Luftansaugeinrichtung können beispielsweise in einer entsprechenden Regel-/Steuereinrichtung, die u. a. für eine Steuerung der Brennkraftmaschine eingesetzt ist, verarbeitet werden, so dass mit der Information der Ansauglufttemperatur zusammen mit weiteren Brennkraftmaschinerelevanten Zielgrößen beispielsweise eine optimale Gemischaufbereitung der Brennkraftmaschine erreicht werden kann. Dadurch kann beispielsweise das Abgasverhalten, die maximale Leistung oder der Verbrauch der Brennkraftmaschine positiv beeinflusst werden.

Für verschiedene Funktionen, wie z. B. die Steuerung der Sekundärluft, ist für einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine die Umgebungslufttemperatur als beeinflussende Größe relevant. Hierbei wird oftmals anstelle der Umgebungslufttemperatur die mittels dem Ansauglufttemperatursensor ermittelte Ansauglufttemperatur herangezogen, wobei dabei die Gefahr besteht, dass insbesondere bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die Ansauglufttemperatur von der Umgebungslufttemperatur abweichen kann. Dadurch ist bei den Funktionen der Brennkraftmaschinensteuerung, bei denen die Umgebungslufttemperatur als Einfluss nehmende Größe relevant ist, aufgrund der möglichen Abweichung zwischen Umgebungslufttemperatur und Ansauglufttemperatur ein optimaler Betrieb der Brennkraftmaschine nur erschwert möglich.

Bei Kraftfahrzeugen mit einer Klimaanlage bzw. mit einem Fahrerinformationssystem ist ein Umgebungslufttemperatursensor für den Betrieb der Klimaanlage bzw. des Fahrerinformationssystems, bei dem die Umgebungslufttemperatur beispielsweise im Kombiinstrument angezeigt wird, notwendig. Somit könnte die mittels dem Umgebungslufttemperatursensor ermittelte Umgebungslufttemperatur bei verschiedenen Funktionen der Motorsteuerung anstelle der mittels dem Ansauglufttemperatursensor ermittelten Ansauglufttemperatur verwendet werden. Da die entsprechend ermittelte Umgebungslufttemperatur so in der Motorsteuerung mit eingesetzt wird, dass aufgrund der ermittelten Temperatur eine Beeinflussung des Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine resultieren könnte, ist für einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem optimalen Emissionsverhalten eine Funktionsüberprüfung des Umgebungslufttemperatursensors notwendig. Zudem ist insbesondere für den US-amerikanischen Markt eine derartige Überprüfung der Funktionalität des Umgebungslufttemperatursensors vorteilhaft, da aufgrund der dort gesetzlich vorgeschriebenen On-Board-Diagnose von Motorsteuerungssystemen eine Überwachung des Umgebungslufttemperatursensors mit Funktionsüberprüfung gefordert werden könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Diagnoseverfahren zur Ermittlung einer Fehlfunktion eines Umgebungslufttemperatursensors eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei dem mit einfachen Mitteln eine funktionssichere und schnelle Fehlfunktionalität des Umgebungslufttemperatursensors diagnostiziert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 wird nach dem Start der Brennkraftmaschine ermittelt, ob das Fahrzeug konditioniert ist. Wird festgestellt, dass das Fahrzeug nicht konditioniert ist, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet. Bei Feststellung eines konditionierten Fahrzeuges erfolgt der nächste Verfahrensschritt, bei dem die vom Umgebungslufttemperatursensor ermittelte Umgebungslufttemperatur mit der vom Ansauglufttemperatursensor ermittelten Ansauglufttemperatur verglichen wird, wobei dabei ggf. eine Temperaturabweichung ermittelt wird. Bei einer Temperaturabweichung-Überschreitung eines vorgegebenen Temperaturabweichung-Grenzwertes wird eine Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors festgestellt und ein Fehlersignal zur Verfügung gestellt.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass die Plausibilisierung des Umgebungslufttemperatursensors mit dem Signal des Ansauglufttemperatursensors erfolgt, der ohnehin in der Luftansaugeinrichtung der Brennkraftmaschine vorhanden ist. Dadurch ist kein zusätzliches Bauteil für die Überprüfung der Funktionalität des Umgebungslufttemperatursensors notwendig. Durch die Verwendung der durch den Umgebungslufttemperatursensor ermittelten Umgebungslufttemperatur für verschiedene Funktionen, wie z. B. die Steuerung der Sekundärluft, die Diagnose eines Thermostaten oder die Überwachung des Tanksystems auf Leckage, ist eine Verbesserung dieser Funktionen möglich. Da beispielsweise im Rahmen einer Abgasgesetzgebung eine Plausibilitätsüberprüfung von Temperatursensoren gefordert sein könnte, deren ermittelte Temperaturen u. a. einen Einfluss auf das Abgasverhalten des Fahrzeuges haben können, ist mit dem erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren eine funktionssichere und schnelle Überprüfung des Umgebungslufttempe ratursensors möglich, wobei aufgrund des für die Plausibilisierung verwendeten Ansauglufttemperatursensors keine zusätzlichen Kosten für etwaige Zusatzbauteile anfallen.

Ist das Fahrzeug konditioniert, d. h. wenn sich ein Temperaturgleichgewicht in der Brennkraftmaschine eingestellt hat, entspricht die Ansauglufttemperatur im Rahmen der notwendigen Genauigkeit des Diagnoseverfahrens der Umgebungslufttemperatur. Eine Plausibilisierung des Umgebungslufttemperatursensors mittels dem Diagnoseverfahren kann nur in diesem konditionierten Fahrzeugzustand erfolgen. Da ein derartiger konditionierter Zustand des Fahrzeuges bei entsprechenden Randbedingungen nur nach dem Start der Brennkraftmaschine vorliegen kann, wird das Diagnoseverfahren nach der Feststellung des konditionierten Zustandes des Fahrzeuges eben dann durchgeführt.

Die Ansauglufttemperatur hängt insbesondere von der entsprechenden aktuellen Vorgeschichte der Betriebszustände der Brennkraftmaschine ab, so dass nach Anspruch 2 eine Brennkraftmaschineabstellzeit und/oder ein Vergleich der Ansauglufttemperatur mit der Brennkraftmaschinentemperatur und/oder eine Auswertung des Ansauglufttemperaturverlaufs nach dem Start der Brennkraftmaschine als Entscheidungskriterium für den konditionierten Zustand des Fahrzeuges herangezogen werden kann. Wird beispielsweise bei der Überprüfung der Brennkraftmaschinenabstellzeit ein zu kurzer Wert ermittelt, so kann davon ausgegangen werden, dass aufgrund der fehlenden Abkühlung der Brennkraftmaschine die Ansauglufttemperatur deutlich höher als die Umgebungslufttemperatur ist, so dass kein konditionierter Zustand des Fahrzeuges vorliegt und somit das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet wird. Grundsätzlich ist mit entsprechend geeigneten Maßnahmen sicherzustellen, dass zur Ermittlung einer Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors das Fahrzeug konditioniert ist.

Nach Anspruch 3 kann nach der Überprüfung, ob das Fahrzeug konditioniert ist, eine Funktionsüberprüfung des Ansauglufttemperatursensors erfolgen. Wird festgestellt, dass der Ansauglufttemperatursensor nicht oder fehlerhaft funktioniert, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet. Bei Feststellung einer fehlerfreien Funktion des Ansauglufttemperatursensors wird der Vergleich Umgebungslufttemperatur-Ansauglufttemperatur durchgeführt. Dadurch ist sichergestellt, dass eine etwaige Fehlfunktion des Ansauglufttemperatursensors nicht zu einem Folgefehler bei der Überprüfung des Umgebungslufttemperatursensors führt. Die Überprüfung des Ansauglufttemperatursensors kann dabei mit bekannten indirekten oder direkten Verfahren durchgeführt werden.

In einer Weiterbildung des Verfahrens kann gemäß Anspruch 4 das bei einer festgestellten Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors zur Verfügung gestellte Fehlersignal als Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Dadurch kann durch ein einfaches Auslesen des Fehlerspeichers der Defekt des Umgebungslufttemperatursensors erkannt werden, so dass eine zielgerichtete Reparatur des Umgebungslufttemperatursensors bzw. dessen Austausch einfach und schnell erfolgen kann. Wird eine Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors festgestellt, kann zudem beispielsweise über ein entsprechendes Motorsteuerungssystem dahingehend reagiert werden, dass die mittels dem Umgebungslufttemperatursensor ermittelten Temperaturen nicht mehr für Motorsteuerungsrelevante Systeme eingesetzt werden.

Nach Anspruch 5 kann durch das Fehlersignal ein optischer und/oder akustischer Warnhinweis im Fahrzeuginnenraum aktiviert werden. Dadurch wird beispielsweise der Fahrzeugführer durch eine im Kombiinstrument aufleuchtende Warnlampe darauf hingewiesen, eine Werkstatt anzufahren, in der dann beispielsweise durch ein Auslesen des Fehlerspeichers eine entsprechende Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors erkannt wird und daraufhin eine entsprechend gezielte Reparaturmaßnahme eingeleitet werden kann.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit dass der optische und/oder akustische Warnhinweis erst im Wiederholungsfall einer festgestellten Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors erfolgt.

Anhand einer Zeichnung wird der erfindungsgemäße Verfahrensablauf näher erläutert.
In der einzigen Figur ist ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs schematisch dargestellt. Nach dem Start der Brennkraftmaschine (BKM) wird in einem ersten Verfahrensschritt ermittelt, ob das Fahrzeug konditioniert ist. Wird dabei festgestellt, dass das Fahrzeug nicht konditioniert ist, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet, da eine Überprüfung des Umgebungslufttemperatursensors bezüglich dessen Funktionalität nur bei konditioniertem Fahrzeug möglich ist.
Bei Feststellung eines konditionierten Fahrzeuges wird in einem nächsten Verfahrensschritt abgefragt, ob bereits eine Überprüfung des Ansauglufttemperatursensors durchgeführt worden ist. Der Ansauglufttemperatursensor wird dabei in einem separaten Überprüfungsverfahren bezüglich seiner Funktionalität geprüft, so dass die Abfrage, ob diese Überprüfung bereits stattgefunden hat, so lange erfolgt, bis eine positive Antwort bezüglich der Überprüfungsdurchführung des Ansauglufttemperatursensors vorliegt. Hat diese Überprüfung des Ansauglufttemperatursensors eine Fehlfunktion desselben ergeben, so wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet, da aufgrund der Fehlfunktion des Ansauglufttemperatursensors bei der Überprüfung des Umgebungslufttemperatursensors ein Folgefehler auftreten könnte, der zu einem falschen Ergebnis bezüglich der Funktionalität des Umgebungslufttemperatursensors führen könnte.
Arbeitet der Ansauglufttemperatursensor fehlerfrei, so wird die vom Umgebungslufttemperatursensor ermittelte Umgebungslufttemperatur (T_Umgl) mit der vom Ansauglufttemperatursensor ermittelten Ansauglufttemperatur (T_Ansl) verglichen. Im konditionierten Zustand des Fahrzeuges entspricht die Umgebungslufttemperatur in etwa der Ansauglufttemperatur, so dass bei diesem Vergleich eine ungefähre Temperaturgleichheit erhalten werden müsste. Wird eine Temperaturabweichung ermittelt, so kann auf eine Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors geschlossen werden. Um etwaige Messtoleranzen zu berücksichtigen wird die Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors erst dann festgestellt, wenn eine Temperaturabweichung-Überschreitung eines vorgegebenen Temperaturabweichung-Grenzwertes (dT₁; dT₂) festgestellt wird. Liegt die Umgebungslufttemperatur innerhalb eines aufgrund der Temperaturabweichung-Grenzwertes resultierenden Temperaturbereiches, so ist der Umgebungslufttemperatursensor in Ordnung (i. O.). Wird festgestellt, dass der Umgebungslufttemperatursensor nicht in Ordnung (n. i. O.) ist, so wird ein Fehlersignal zur Verfügung gestellt, das als ausgegebene Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgelegt werden kann. Anschließend erfolgt die Beendigung des Diagnoseverfahrens.

Claims

Diagnoseverfahren zur Ermittlung einer Fehlfunktion eines Umgebungslufttemperatursensors eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine, wobei in einer Luftansaugeinrichtung der Brennkraftmaschine ein Ansauglufttemperatursensor angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – nach dem Start der Brennkraftmaschine wird ermittelt, ob das Fahrzeug konditioniert ist, – wird festgestellt, dass das Fahrzeug nicht konditioniert ist, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet, bei Feststellung eines konditionierten Fahrzeuges erfolgt der nächste Verfahrensschritt, – die vom Umgebungslufttemperatursensor ermittelte Umgebungslufttemperatur wird mit der vom Ansauglufttemperatursensor ermittelten Ansauglufttemperatur verglichen und ggf. eine Temperaturabweichung ermittelt, – bei einer Temperaturabweichung-Überschreitung eines vorgegebenen Temperaturabweichung-Grenzwertes wird eine Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors festgestellt und ein Fehlersignal zur Verfügung gestellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennkraftmaschinenabstellzeit und/oder ein Vergleich der Ansauglufttemperatur mit der Brennkraftmaschinentemperatur und/oder eine Auswertung des Ansauglufttemperaturverlaufs nach dem Start der Brennkraftmaschine als Entscheidungskriterium für den konditionierten Zustand des Fahrzeuges herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Überprüfung, ob das Fahrzeug konditioniert ist, eine Funktionsüberprüfung des Ansauglufttemperatursensors erfolgt, wird festgestellt, dass der Ansauglufttemperatursensor nicht oder fehlerhaft funktioniert, wird das Diagnoseverfahren ohne verwertbares Ergebnis beendet, bei Feststellung einer fehlerfreien Funktion des Ansauglufttemperatursensors wird der Vergleich Umgebungslufttemperatur-Ansauglufttemperatur durchgeführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bei einer festgestellten Fehlfunktion des Umgebungslufttemperatursensors zur Verfügung gestellte Fehlersignal als Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Fehlersignal ein optischer und/oder akustischer Warnhinweis im Fahrzeuginnenraum aktiviert wird.