DE102005007324B4 - Überwachung von Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebern - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers (6) in einem Fahrzeug (1), das einen Motor (4) und einen Außenlufttemperaturgeber (5) zur Messung einer Außenlufttemperatur umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Sicherstellen, dass der Außenlufttemperaturgeber (5) einen unter einem vorgegebenen Außenlufttemperaturgrenzwert liegenden Wert anzeigt; b) wenn die Bedingung in Schritt a) erfüllt ist, Festlegen eines Maßes Q für eine einer Motorkühlflüssigkeit zugeführten Energie während eines vorgegebenen Zeitraums und Überwachen, dass dieses Maß einen Grenzwert Qlimit unterschreitet; c) solange die Bedingungen in Schritt a) und b) erfüllt sind, Bestimmen einer mit einer Kühlfähigkeit des Fahrzeugs (1) assoziierten Variablen; d) wenn die Bestimmung gemäß Schritt c) einen bestimmten Wert erreicht, Vergleichen einer mit dem Wert assoziierten Motorkühlflüssigkeitstemperatur Tlimit mit der vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber (6) bereitgestellten Motorkühlflüssigkeitstemperatur; e) Ausgeben eines Alarmsignals, wenn der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber (6) einen Wert anzeigt, der die Temperatur Tlimit übersteigt.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft die Überwachung der Funktion bei Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebern
• Hintergrund der Erfindung
• In der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft sind Richtlinien für verschiedene Arten von Regelung umweltgefährdender Emissionen erstellt worden. Gemäß der Richtlinie 88/77/EWG müssen ab 1. Januar 2005 alle Kraftfahrzeuge, die mit Motoren mit Kompressionszündung ausgerüstet sind und gasförmige Emissionen abgeben, mit einem On-Board-Diagnosesystem (OBD-System) ausgerüstet sein.
• In der Richtlinie wird ein ODB-System als ein System zur Emissionskontrolle definiert, das die Fähigkeit besitzt, anhand von im Rechnerspeicher gespeicherten Fehlercodes das Auftreten einer Funktionsstörung zu erkennen und den wahrscheinlichen Bereich der Funktionsstörung zu identifizieren. Diese ODB-Systeme müssen mehrere gesetzliche Auflagen erfüllen. Sie müssen z. B. bestimmte Funktionen ausführen und periodisch verschiedene Überprüfungen durchführen. Unter anderem muss ein ODB-System eine Funktionsunterbrechung bei einer emissionsbezogenen Komponente anzeigen, wenn die Funktionsunterbrechung zu einem Anstieg der Emissionen über verschiedene Grenzwerte hinaus führt, so dürfen z. B. die Stickoxidemissionen (NO_x-Emissionen) einen bestimmten, festgelegten Grenzwert nicht überschreiten.
• Ein Beispiel für eine solche aktuelle Auflage ist, dass die Funktionen des Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers überwacht werden muss. Nach dem Stand der Technik kann man die Funktion eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers durch eine sog. Kurzschluss-/Unterbrechungsprüfung kontrollieren. Eine solche Prüfung lässt jedoch nur erkennen, ob der Temperaturgeber funktioniert oder nicht; sie liefert dagegen keinen Aufschluss darüber, ob er einen zu hohen oder niedrigen Wert ausgibt, auf einem hohen Wert ”klemmt” (verharrt) oder in bestimmten Bereichen nicht funktioniert usw. Derartige Prüfungen genügen somit nicht zur Erfüllung der neuen gesetzlichen Auflagen, in denen auch spezifisch vorgeschrieben ist, dass solche Prüfbedingungen wählen sind, bei denen die Überwachung unter Betriebsbedingungen erfolgt, d. h. meistens während der Fahrt.
• Aus dem Dokument DE 697 06 244 T2 ist ein Diagnosesystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, das in der Lage ist, zu ermitteln, ob ein Kühlwassertemperatursensor eines Motors ausgefallen ist, wobei eine von einem Kühlwassertemperatursensor erfasste Kühlwassertemperatur mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird.
• Das Dokument DE 199 58 384 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung eines fehlerhaften Kühlmitteltemperatursensors, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn sich innerhalb einer vorgegebbaren Zeit nach Aufschalten einer die Messgröße beeinflussenden Störgröße keine Änderung des Ausgangssignals des Sensors einstellt.
• Das Dokument DE 199 58 385 A1 offenbart ein Verfahren zur Diagnose von Kühlwasserthermostaten und/oder einem Temperatursensor im Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine. Dabei wird zur Diagnose des Kühlwasserthermostat und/oder des Temperatursensors ein Verlustmoment der Brennkraftmaschine herangezogen und ausgewertet, das sich aus Reibung und Ladungswechsel zusammensetzt.
• Das Dokument US 6,200,021 B1 offenbart eine Abnormalitätserfassungsvorrichtung für eine Kühlwasservorrichtung eines Motors, bei der eine geschätzte Kühlwassertemperatur aus verschiedenen Motorbetriebsparametern berechnet und mit einer von einem Kühlmitteltemperatursensor erfassten Temperatur verglichen wird.
• Das Dokument US 6,283,381 B1 offenbart eine Diagnosevorrichtung und ein -verfahren für einen Kühlmittelsensor, bei der eine Fehlfunktion anhand eines Überwachens einer Veränderung des Ausgangswertes des Kühlmitteltemperatursensors nach dem Starten eines Motors erkannt werden kann.
• Das Dokument DE 696 02 118 T2 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Auspuffbremse an einem Verbrennungsmotor, bei dem die auf eine Drosselklappe aufgebrachte Kraft beim Aktivieren der Auspuffbremse variiert wird.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Überprüfung und Überwachung des Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers unter Betriebsbedingungen bereitzustellen. Genauer ausgedrückt besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren bereitzustellen, das kontrolliert, ob der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber in einem Kraftfahrzeug einen zu hohen oder niedrigen Wert ausgibt oder auf einem hohen Wert ”klemmt”. Dieser und andere Zwecke werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß Anspruch 1 erfüllt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden vorstehend genannte Zwecke erfüllt durch ein Verfahren zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers in einem Kraftfahrzeug, das einen Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber und einen Außenlufttemperaturgeber zur Messung der Außenlufttemperatur umfasst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Sicherstellen, dass ein Außenlufttemperaturgeber einen Wert unterhalb eines festgelegten Außenlufttemperaturgrenzwerts anzeigt; wenn diese Bedingung erfüllt ist, Festlegen eines Maßes Q für die der Motorkühlflüssigkeit zugeführte Energie während eines vorgegebenen Zeitraums und Überwachen, dass dieses Maß einen Grenzwert Q_limit unterschreitet; Festlegen einer mit der Kühlfähigkeit des Motors assoziierten Variable während des Zeitraums, in dem diese beiden Bedingungen erfüllt sind. Dieses Maß ist mit einer bestimmten Temperatur T_limit assoziiert, dem Höchstwert entspricht, den der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber unter diesen Bedingungen anzeigen kann. Wenn die Bestimmung einen bestimmten Wert erreicht, wird ein mit dem Wert assoziierter Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber T_limit mit der vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber beigestellten Motorkühlflüssigkeitstemperatur verglichen. Wenn das Verfahren einen Wert beim Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber ergibt, der diesen Wert übersteigt, wird ein Alarmsignal ausgegeben.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst, in die Bestimmung der mit der Kühlfähigkeit des Fahrzeugs assoziierten Variable eine mit der Kühlfähigkeit des Fahrzeugs assoziierte Variable zu integrieren, und im nächsten Schritt des Verfahrens, wenn die Integration einen bestimmten Wert erreicht, eine mit dem Wert assoziierte Motorkühlflüssigkeitstemperatur T_limit mit der vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber beigestellten Motorkühlflüssigkeitstemperatur zu vergleichen. Dies ergibt ein einfach implementierbares Verfahren, bei dem Filter für die Bestimmung der mit der Kühlfähigkeit des Fahrzeugs assoziierten Variablen benutzt werden können.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst eine Wiederholung der Schritte, wenn das erste Maß einen Grenzwert Q_limit übersteigt.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst, dass die mit der Kühlfähigkeit des Fahrzeugs assoziierte Variable eine der folgenden ist: Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Motordrehzahl des Fahrzeugs oder Kühllüfterdrehzahl des Fahrzeugs. Dies sind Variablen, die normalerweise in einem Fahrzeug gut zugänglich sind und die dadurch auf einfache Weise ein gutes Maß für die Kühlfähigkeit des Fahrzeugs liefern. Durch die Integration dieser Variable wird ein Verfahren für die Überwachung der Motorkühlflüssigkeitstemperatur erzielt, das sich einfach implementieren lässt und nicht viel Speicher erfordert. Desweiteren bietet diese Ausführungsform den Vorteil, dass die tiefpassgefilterten Werte gespeichert bleiben und mit Beginn zu einem beliebigen Zeitpunkt, d. h. auch zeitlich zurückliegend, genutzt werden können. Hierdurch kann eine große Anzahl von Prüfungen bei geringem Speicherbedarf ausgeführt werden.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst eine Nullstellung des Integrators, wenn die gesetzten Bedingungen nicht mehr erfüllt sind. Hierdurch wird eine zuverlässige Schleife erhalten, die lediglich aktiv ist, wenn die gesetzten Bedingungen erfüllt sind, und die erneut von ab Null beginnt, wenn die Bedingungen überschritten werden.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst eine höhere Gewichtung der Werte, die zeitlich näher liegen als der Werte, die zeitlich weiter zurückliegen. Dies ergibt ein Verfahren, bei den aktuellsten Werten größeres Gewicht zugemessen wird, und das dadurch auch ein genaues Verfahren ist.
• Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, ein ein solches Steuergerät umfassendes Fahrzeug, ein Rechnerprogramm und ein Rechnerprogrammprodukt. Entsprechende Vorteile werden auch mit diesen Teilen der Erfindung erzielt.
• Weitere Vorteile werden durch verschiedene Aspekte der Erfindung erzielt und gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1a zeigt in schematischer Darstellung ein mit einem OBD-System und einem Steuergerät ausgestattetes Fahrzeug, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann.
• 1b zeigt ein elektronisches Steuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt ein Ablaufschema mit den Schritten, die gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
• 3 zeigt ein Ablaufschema mit den Schritten, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
• 4a–c zeigt verschiedene Diagramme in Verbindung mit der in 3 dargestellten Ausführungsform.
• Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
• In 1a ist ein Beispiel eines Fahrzeugs 1 dargestellt, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann.
• In 1b ist ein System 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zur Überwachung des Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers dargestellt. Das System 2 umfasst ein Steuergerät 3, einen Motor 4, einen Außenlufttemperaturgeber 5 und einen Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber 6. Das Steuergerät 3 erfasst erforderliche Information vom System, um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, u. a. werden Signale vom Außenlufttemperaturgeber 5 und vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber 6 erfasst. Diese Temperaturgeber 5 und 6 sind über die Leitungen 7 bzw. 8 mit dem Steuergerät 3 verbunden. Das Steuergerät 3 bezieht auch Information über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Motordrehzahl des Fahrzeugs, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs und andere Variablen. Das Steuergerät 3 umfasst zumindest ein Rechnerprogrammprodukt, vorzugsweise in Form eines Speichers M, wie einen ROM (Festwertspeicher), PROM (Programmierbarer Festwertspeicher), EPROM (Löschbarer, programmierbarer Festwertspeicher), EEPROM (Elektrisch löschbarer, programmierbarer Festwertspeicher) oder Flash-Speicher. Im Speicher M ist ein Rechnerprogramm 10 gespeichert, das bei seiner Ausführung bewirkt, dass das Steuergerät 3 das Verfahren ausführt. Desweiteren gibt es einen Mikroprozessor μP, der das Rechnerprogramm ablaufen lässt. Das System 2 umfasst selbstverständlich andere, nicht dargestellte Teile, wie Kühler, Kühllüfter, Abgasturbolader usw., die auf dem Fachgebiet bekannt sind.
• Kurz gesagt basiert das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers auf dem Gedanken und der Erkenntnis, dass dann, wenn einem Motor eine ausreichend geringe Menge Energie während einer ausreichend langen Zeit zugeführt wird und gleichzeitig die Kühlung des Motors auf eine zufriedenstellende Weise funktioniert, die Gewissheit besteht, dass die Motorkühlflüssigkeitstemperatur nicht oberhalb einer bestimmten Grenze liegen kann. Sollte die Temperatur dessen ungeachtet oberhalb der vorgegebenen Grenze liegen, bedeutet dies, dass ein Funktionsfehler beim Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber vorliegt, d. h. dass der Temperaturgeber einen fehlerhaft hohen Wert anzeigt. Dies gilt unter der Voraussetzung, dass kein Fehler bei anderen Werten, die bei der Überprüfung benutzt werden, vorliegt. Sollte zum Beispiel der Außenlufttemperaturgeber fehlerhafte Wert anzeigen, beeinflusst dies natürlich die vorliegende Überprüfung.
• Um die Überwachung des Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers gemäß der vorliegenden Erfindung durchführen zu können, muss somit dem Motor eine ausreichend geringe Menge Energie während eines ausreichend langen Zeitraums zugeführt werden. Es gibt verschiedene Faktoren von Gewicht, die der Motorkühlflüssigkeit Energie zuführen und die damit die Motorkühlflüssigkeitstemperatur und somit den Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber beeinflussen.
• Ein erster Faktor, der der Motorkühlflüssigkeit Energie zuführt und der berücksichtigt werden muss, sind Zusatzbremssysteme des Fahrzeugs, z. B. ein Retarder, wenn das Fahrzeug mit einem solchen ausgerüstet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass es auch Systeme gibt, bei denen der Retarder ein eigenes Kühlsystem hat und somit die Motorkühlflüssigkeitstemperatur nicht beeinflusst. Bei einem solchen System muss somit der Einfluss des Retarders nicht berücksichtigt werden. In der nachstehenden Beschreibung wird der Begriff Retarder für eine Bremseinrichtung benutzt, aber es ist zu verstehen, dass auch andere Bremsreinrichtungen, die die Motorkühlflüssigkeitstemperatur direkt oder indirekt beeinflussen, berücksichtigt werden können und von der vorliegenden Erfindung umfasst sind. Dieser Retarder muss in einer bevorzugten Ausführungsform abgeschaltet sein, aber es ist, bei einer alternativen Ausführungsform, auch möglich, dass er in gewissem Umfang in Betrieb ist. Man kann z. B. kontrollieren, dass er nicht mehr einen bestimmten Prozentanteil seiner Höchstkapazität, z. B. 5% der Höchstkapazität, arbeitet. Vom Retarder geht ein Signal an das Steuergerät 3; dieses Signal gibt an mit wieviel Prozent der Höchstkapazität der Retarder arbeitet und kann zur Überwachung des Arbeitsgrads des Retarders benutzt werden.
• Ein zweiter Faktor, der dem Motorkühlwasser Energie zuführt und der bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung berücksichtigt werden muss, ist die Außenlufttemperatur T_amb. Normale Betriebsbedingungen werden als Temperaturen zwischen 6 und 30°C definiert. Bei zu hoher Außenlufttemperatur wird der Motor warm, und dies hat dann auch Einfluss auf die Motorkühlflüssigkeitstemperatur. Gemäß den EG-Richtlinien gelten die Gesetze für normale Betriebstemperaturen und müssen demzufolge nicht unter Extremverhältnissen (d. h. bei Verhältnissen mit Temperaturen außerhalb dieses Temperaturbereichs) erfüllt werden.
• Darüber hinaus muss die Kühlung des Motors zufriedenstellend funktionieren.
• Andere Faktoren, die gegebenenfalls beachtet werden können aber nicht notwendigerweise müssen, ist Energie von einem sog. Weißrauchbegrenzer und einer Motorbremse.
• Das Steuergerät 3 bezieht erforderliche Information von den verschiedenen Teilen des Systems 2, um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchführen zu können. Signale vom gegebenenfalls vorhandenen Retarder sowie Signale von einem Außenlufttemperaturgeber 5 und Information über den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs werden eingeholt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung bezieht das Steuergerät 3 auch Information über die Geschwindigkeit v des Motors und die Drehzahl des Motors. Ein Prozessor 8 (CPU, Central Processing Unit) und Komparator (nicht dargestellt) können zum Beispiel dazu gehören, um die erforderliche Signalverarbeitung durchzuführen, die unter anderem eine Sicherstellung, dass bestimmte Temperaturen nicht überschritten werden, und die Berechnung eines Maßes für die der Motorkühlflüssigkeit zugeführte Energie umfasst. Die einzelnen Funktionen gemäß der vorliegenden Erfindung können, falls erwünscht, selbstverständlich mit separaten Organen und mehreren Komparatoren ausgeführt werden.
• Unter Bezugnahme zuerst auf 2 wird eine erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß de vorliegenden Erfindung beschrieben.
• In Schritt 201 wird der Motor 4 des Fahrzeugs 1 gestartet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Motor 4 bei dieser ersten Ausführungsform während der Durchführung der Überprüfung stillgesetzt und gestartet werden kann. Allerdings wird ein Zeitgeber wird nur hochgezählt, wenn der Motor 4 läuft, d. h. wenn die Motordrehzahl streng mehr als Null beträgt. In Schritt 202 wird ein Logstart eingeleitet, und die Variable Q, die ein Maß für die Kraftstoffeinspritzmenge geteilt durch die maximale Kraftstoffeinspritzmenge für eine vorgegebene Motordrehzahl darstellt, wird nullgestellt, und auch der Zeitgeber (Timer) wird nullgestellt. In Schritt 203 wird geprüft, ob der Retarder des Fahrzeugs 1 abgeschaltet ist (oder, bei einer alternativen Ausführungsform, mit höchstens einem bestimmten Prozentanteil der Höchstkapazität arbeitet). Wenn der Retarder in Betrieb ist (bzw. oberhalb eines bestimmten Grenzwertes in Betrieb ist), erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 202. Wenn der Retarder abgeschaltet ist, geht der Ablauf weiter mit Schritt 204, einem Auswahlschritt. In Schritt 204 wird geprüft, ob Weißrauchbegrenzer und Motorbremse abgeschaltet sind. Wenn ja, geht der Ablauf weiter mit Schritt 205, in dem die Außenlufttemperatur T_amb geprüft wird. Wenn T_amb nicht im vorgegebenen Temperaturbereich (vorzugsweise zwischen 6 und 30°C) liegt, erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 202, andernfalls folgt Schritt 206.
• In Schritt 206 wird geprüft, ob die Motordrehzahl streng höher als Null ist (d. h. ob der Motor 4 gestartet ist). Solange der Motor 4 nicht gestartet ist, geht das Verfahren in diesem Schritt in eine Schleife, wobei in gleichmäßigen Zeitabständen geprüft wird, ob die Drehzahl höher als Null ist. Wenn der Motor 4 gestartet ist, d. h. wenn Schritt 206 eine Drehzahl höher als Null ergibt, geht der Ablauf weiter mit Schritt 207, in dem ein Zeitgeber gestartet wird. In diesem Punkt wird in Schritt 208 ein Wert für Q abgefragt. Danach wird in Schritt 209 geprüft, ob der Zeitgeber auf ausreichend hohem Wert liegt (d. h. ob ausreichend lange Zeit verstrichen ist), und solange dies nicht der Fall ist, erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 203, damit erneut geprüft wird, ob die erforderlichen Bedingungen weiterhin erfüllt sind. Wenn der Zeitgeber danach ausreichend lange gelaufen ist, wird für die Variable Q in Schritt 210 ein Mittelwert berechnet. Bei dieser Ausführungsform wird der Mittelwert aus einer bestimmten Anzahl von Abfragungen während einer vorgegebenen Zeitdauer gebildet. Wenn der Mittelwert von Q in Schritt 210 nicht ausreichend niedrig ist, muss die Prüfung erneut begonnen werden, und das Verfahren kehrt zu Schritt 202 zurück. Wenn der Mittelwert von Q dagegen ausreichend niedrig ist, wie Q_limit, ist dem Motorkühlwasser während ausreichend langer Zeit ausreichend wenig Energie vom Kraftstoff zugeführt worden, und es lässt sich mit Sicherheit behaupten, dass die Motorkühlflüssigkeitstemperatur unter einer bestimmten Temperatur, T_limit, liegt.
• In Schritt 211 wird geprüft, ob der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber 6 einen Wert unterhalb dieser Grenze anzeigt. Wenn der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber 6 einen Wert unter T_limit anzeigt, wird die Prüfung beendet, Schritt 212. Andernfalls ist bestätigt, dass der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber 6 einen zu hohen Wert anzeigt, und dann wird in Schritt 213 vom Steuergerät 3 ein Alarmsignal an eine Alarmeinrichtung, z. B. eine mit Blink- oder Dauerschein leuchtende Leuchtanzeige im OBD-Display und/oder eine akustische Signalanordnung zur Unterrichtung des Führers über den Fehler, gesendet.
• Da es sich um ein Echtzeitsystem mit Einschränkungen bei der Speicherkapazität handelt, findet die Abfrage für Q während einer bestimmten, vorgegebenen Periode statt, darauf folgt die Mittelwertbildung für Q, und danach wird die Funktion des Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers festgelegt. Sollte die Prüfung ergeben, dass der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber einen Wert anzeigt, der unter dem bei der Prüfung erhaltenen liegt, ist keine Aussage über die Funktion des Gebers möglich, sondern die Prüfung wird wiederholt. Auch kann man aufgrund der begrenzten Speicherkapazität normalerweise Werte für Q nicht wiederverwenden, um die Prüfung zeitlich zurückversetzt erneut zu beginnen. Bei einem ausreichend großen Speicher ist dies, wie für den Fachmann einsichtig, natürlich möglich.
• Diese Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst somit die Berechnung des genannten ersten Maßes dadurch, dass während eines vorgegebenen ersten Zeitraums der Mittelwert für eine Variable Q gebildet wird, die den eingespritzten Kraftstoff geteilt durch die maximale Kraftstoffeinspritzmenge bei einer vorgegebenen Motordrehzahl misst. Dadurch wird ein Verfahren erhalten, das auf einfache Weise ein gutes Maß dafür liefert, wie hart der Motor eines Fahrzeugs gefahren worden ist. Dadurch wird außerdem ein Verfahren für die Überwachung der Motorkühlflüssigkeitstemperatur erzielt, das sich einfach implementieren und ausführen lässt.
• Die erste Ausführungsform berücksichtigt jedoch nicht die Kühlfähigkeit des Fahrzeugs und funktioniert deshalb nur unter bestimmten Voraussetzungen, während sie unter anderen Voraussetzungen irreführend sein kann. Eine zweite, verbesserte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Kühlfähigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Eine ausreichende Kühlung des Motors des Fahrzeugs während eines ausreichend langen Zeitraums führt zu einem sehr zuverlässigen Ergebnis.
• In einem Schritt 301 wird der Motor 4 des Fahrzeugs 1 gestartet. Danach, in Schritt 302, wird ein Integrator nullgestellt, der die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs integriert. Die Schritte 303 und 304 entsprechen den Schritten 203 bzw. 205 der ersten Ausführungsform und finden statt, um zu prüfen, ob der Retarder abgeschaltet ist (alternativ höchstens mit einem bestimmten Prozentanteil der Höchstkapazität arbeitet), und dass die Außenlufttemperatur ausreichend niedrig ist. Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, geht der Ablauf weiter zu Schritt 305, wo geprüft wird, ob Q ausreichend niedrig ist. Bei der vorhergehenden Ausführungsform erfolgte die Mittelwertbildung für Q während eines bestimmten Zeitraums, und wenn der Mittelwert für Q zu hoch war, wurde der Zeitgeber nullgestellt und die Prüfung von Anfang an neu begonnen, und es konnte nicht entschieden werden, ob der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber fehlerhaft anzeigte oder nicht. Bei dieser Ausführungsform erfolgt statt dessen eine Tiefpassfilterung dieser Variable Q, z. B. mit einem IIR-Filter, und es werden dabei Momentanwerte eines gefilterten Werts von Q erhalten. Auf diese Weise muss nicht während eines Zeitraums gemessen werden, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, sondern stattdessen während einer ausreichend langen Strecke, über die sich das Fahrzeug bewegt, und eine Prüfung kann jederzeit eingeleitet und auch zu einem früheren Zeitpunkt beginnen, da bei der Tiefpassfilterung zeitlich zurückliegende Werte behalten kann. Dadurch wird somit auch nicht soviel Speicher benötigt wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Werte, die zeitlich näher liegen, können höher gewichtet werden als Werte, die zeitlich weiter zurückliegen. Wenn der Wert von Q ausreichend niedrig ist (ausreichend wenig Energie ist dem Motor zugeführt worden), geht der Ablauf weiter mit Schritt 306. Solange die Bedingungen in den Schritten 303, 304 und 305 erfüllt sind, integriert ein Integrator in Schritt 306 die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs, was unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert wird.
• Einzelheiten der zweiten Ausführungsform werden nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Normale Betriebsbedingungen umfassen u. a. eine Außenlufttemperatur von zwischen 6 und 30°C und, dass die Motorkühlflüssigkeitstemperatur bei 70–100°C liegt. In 4a ist ein Beispiel dafür dargestellt, wie die Motorkühlflüssigkeitstemperatur zeitbezogen variieren kann, sowie für einen Zeitpunkt t_test, zu dem die Prüfung durchgeführt wird. In 4b ist ein Beispiel dafür dargestellt, wie die Variable Q zeitbezogen variieren kann. Q ist eine Variable, die den eingespritzten Kraftstoff geteilt durch die maximale Kraftstoffeinspritzmenge bei einer vorgegebenen Motordrehzahl misst und somit ein Maß dafür liefert, wie hart der Motor gefahren worden ist. Q wird tiefpassgefiltert und muss ausreichend niedrig sein, damit das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann. Ausreichend niedrig kann z. B. 50–60% der maximalen Kraftstoffeinspritzmenge bezeichnen, kann jedoch auch 40–70% der maximalen Kraftstoffeinspritzmenge sein. Bei dieser zweiten Ausführungsform muss sichergestellt sein, dass die Kühlung des Motors 4 des Fahrzeugs 1 zufriedenstellend funktioniert. Die Kühlfähigkeit des Motors 4 ist fast linear proportional zu der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, so dass eine Integration des Geschwindigkeitssignals zweckmäßig ist. Der Fahrtwind führt dem Motor Kühlung zu, und die Kühlung ist fast linear proportional zum Fahrtwind. In 4c ist dargestellt, wie der Integrator die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs integriert, solange die drei Bedingungen (Außenlufttemperatur im vorgegebenen Intervall, Retarder abgeschaltet und Q niedriger als Q_limit) erfüllt sind. Wenn eine der drei Bedingungen nicht länger erfüllt ist, wird der Integrator nullgestellt. Die senkrechte gestrichelte Linie I₁ beleuchtet dies, und der Integrator wird nullgestellt, wenn der Wert von Q zu hoch wird, d. h. wenn der Wert von Q eine bestimmte Grenze Q_limit überschreitet.
• Es ist auch möglich, verschiedene Geschwindigkeiten im Integrator auf unterschiedliche Weise zu gewichten. Wenn die Prüfung bei einem Fahrzeug durchgeführt wird, bei dem der Motor nicht in der Front installiert ist, wie z. B. in einem Omnibus, kann die Kühlung statt dessen durch die Kühllüfterdrehzahl bestimmt werden. Man kann dann die Motordrehzahl integrieren, die direkt der Kühllüfterdrehzahl zugeordnet ist, um ein exakteres Maß für die Kühlfähigkeit zu erhalten. Die Kühlfähigkeit des Fahrzeugs ist im Großen und Ganzen fast linear proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Bei Geschwindigkeiten bis zu ca. 30 km/h hat diese Linearität einen bestimmten Beiwert, und bei höheren Geschwindigkeiten kann ein anderer Beiwert gelten. Man kann bei der Integration auch die verschiedenen Linearitätsbeiwerte mit einbeziehen. Man kann auch in einer anderen Ausführungsform sowohl die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als auch die Kühllüfterdrehzahl gewichten und eine Kombination dieser Maße für die Kühlfähigkeit des Fahrzeugs benutzen.
• Eine gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung mit dem Titel „Verfahren und Steuergerät zur Überwachung eines Temperaturgebers” des gleichen Anmelders beschreibt, wie die Funktion des Außenlufttemperaturgebers überwacht werden kann. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das in der genannten Patentanmeldung beschriebene Verfahren eingesetzt werden, um in gleichmäßigen Zeitabständen zu überprüfen, dass der Außenlufttemperaturgeber einen korrekten Wert anzeigt, da das Ergebnis des vorliegenden Verfahrens von der Außenlufttemperatur abhängig ist. Sollte die Prüfung des Außenlufttemperaturgebers ergeben, dass dieser außer Funktion ist, kann dies bei der vorliegenden Prüfung beachtet werden und z. B. eine Warnleuchte leuchten, die angibt, dass das Ergebnis infolge eines Fehlers beim Außenlufttemperaturgeber fehlerhaft sein kann.
• Bezugszeichenliste

1

Fahrzeug

2

System

3

Steuergerät

4

Motor

5

Außenlufttemperaturgeber

6

Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber

7

Leitung

8

Leitung

10

Rechnerprogramm

Claims (12)

1. Verfahren zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers (6) in einem Fahrzeug (1), das einen Motor (4) und einen Außenlufttemperaturgeber (5) zur Messung einer Außenlufttemperatur umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Sicherstellen, dass der Außenlufttemperaturgeber (5) einen unter einem vorgegebenen Außenlufttemperaturgrenzwert liegenden Wert anzeigt; b) wenn die Bedingung in Schritt a) erfüllt ist, Festlegen eines Maßes Q für eine einer Motorkühlflüssigkeit zugeführten Energie während eines vorgegebenen Zeitraums und Überwachen, dass dieses Maß einen Grenzwert Qlimit unterschreitet; c) solange die Bedingungen in Schritt a) und b) erfüllt sind, Bestimmen einer mit einer Kühlfähigkeit des Fahrzeugs (1) assoziierten Variablen; d) wenn die Bestimmung gemäß Schritt c) einen bestimmten Wert erreicht, Vergleichen einer mit dem Wert assoziierten Motorkühlflüssigkeitstemperatur Tlimit mit der vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber (6) bereitgestellten Motorkühlflüssigkeitstemperatur; e) Ausgeben eines Alarmsignals, wenn der Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber (6) einen Wert anzeigt, der die Temperatur Tlimit übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung in Schritt c) die Integration einer mit der Kühlfähigkeit des Fahrzeugs (1) assoziierten Variablen umfasst, und wobei in Schritt d), wenn die Integration in Schritt c) einen bestimmten Wert erreicht, eine mit diesem Wert assoziierte Motorkühlflüssigkeitstemperatur T_limit mit der vom Motorkühlflüssigkeitstemperaturgeber (6) bereitgestellten Motorkühlflüssigkeitstemperatur verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Integrator zur Durchführung der Integration nullgestellt wird, wenn die Bedingungen in Schritt a) und b) nicht mehr erfüllt sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt c) eine Bestimmung des genannten Maßes durch eine Tiefpaßfilterung einer Variable Q, die einen eingespritzten Kraftstoff geteilt durch eine maximale Kraftstoffeinspritzmenge bei einer vorgegebenen Motordrehzahl misst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei vorgesehen ist, dass dann, wenn der Schritt c) ergibt, dass das Maß in Schritt b) einen Grenzwert Q_limit übersteigt, zu Schritt a) zurückzukehren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Schritt c) einen der folgenden Parameter umfasst: Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Motordrehzahl des Fahrzeugs, Kühllüfterdrehzahl des Fahrzeugs oder eine Kombination davon.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zeitlich näher liegende Werte höher gewichtet werden als Werte, die zeitlich weiter zurückliegen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren vor der Durchführung von Schritt a) einen Schritt umfasst, bei dem sichergestellt wird, dass eine Bremseinrichtung, die die Kühlflüssigkeitstemperatur des Motors (4) beeinflusst, höchstens mit einer bestimmten Kapazität arbeitet.
9. Rechnerprogramm zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers (6) im Motor (4) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein Codierorgan beim Ablauf in einem Steuergerät (3) beim Steuergerät (3) bewirkt, dass dieses das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.
10. Rechnerprogrammprodukt, das einen in Rechnern lesbaren Datenträger und ein Rechnerprogramm nach Anspruch 9 umfasst, wobei das Rechnerprogramm von dem in Rechnern lesbaren Datenträger umfasst ist.
11. Steuergerät (3), das einen Prozessor zur Überwachung eines Motorkühlflüssigkeitstemperaturgebers (6) in einem Motor (4) eines Fahrzeugs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zumindest eine Speichereinheit (M) umfasst, die ein Rechnerprogramm nach Anspruch 9 umfasst.
12. Fahrzeug (1), ausgerüstet mit einem Außenlufttemperaturgeber (5) zur Messung einer Außenlufttemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) außerdem mit einem Steuergerät (3) gemäß Anspruch 11 ausgerüstet ist.

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