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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines von einem Temperaturfühler bereitgestellten
Messwerts, mittels welchem eine Temperatur in einem Luftkanal, insbesondere
in einem Luftkanal einer Klimaanlage eines Fahrzeugs erfasst wird.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Überprüfen eines
von einem Temperaturfühler
bereitstellbaren Messwerts.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt Temperaturfühler zum Erfassen einer Temperatur
in einem Luftkanal, insbesondere in einem Luftkanal einer Klimaanlage
eines Fahrzeugs, anzuordnen. Zum korrekten Überwachen einer Temperatur
eines aus dem Luftkanal austretenden Luftstroms kann hierbei die
Temperatur in dem Luftkanal in vergleichsweise großer Nähe zu einem
Luftauslass des Luftkanals gemessen werden. In dem Luftkanal kann
eine Klappe oder dergleichen Drosseleinrichtung angeordnet sein,
mittels welcher der Luftauslass zumindest teilweise verschließbar ist.
Es kann hierbei vorkommen, dass ein von dem Temperaturfühler bereitgestellter Messwert
nicht repräsentativ
für die
in dem Luftkanal herrschenden Temperatur des Luftstroms ist, wenn der
Temperaturfühler
mit einem zu geringen Luftstrom beaufschlagt ist. Aus dem Stand
der Technik ist es bekannt, mittels elektrischer Potentiometer,
Mikroschalter oder dergleichen Sensoren einen Grad der Drosselung
des Luftstroms in dem Luftkanal zu erfassen und so den von dem Temperaturfühler bereitgestellten
Messwert auf seine Plausibilität
hin zu überprüfen.
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Als
nachteilig bei einem derartigen Verfahren zum Überprüfen des von dem Temperaturfühler bereitgestellten
Messwerts ist der Umstand anzusehen, dass wenigstens ein derartiger
zusätzlicher
Sensor zum Erfassen des Grads der Drosselung des Luftstroms in dem
Luftkanal vorzusehen ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine
Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bzw.
welche ein vereinfachtes Überprüfen des
von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
Des Weiteren wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Überprüfen eines
von einem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts, mittels welchem eine Temperatur in einem
Luftkanal, insbesondere einem Luftkanal einer Klimaanlage eines
Fahrzeugs, erfasst wird, wird die Temperatur in dem Luftkanal zumindest
vorübergehend
geändert,
wobei eine aus dem Ändern der
Temperatur resultierende Änderung
des von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts als Funktion der Zeit erfasst wird.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die aus dem Ändern der
Temperatur des Luftkanals resultierende Änderung des von dem Temperaturfühlers bereitgestellten
Messwerts als Funktion der Zeit charakteristisch ist für den Grad
der Drosselung des Luftstroms in dem Luftkanal. Beispielsweise erfolgt
die resultierende Änderung
des von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts besonders langsam, wenn der Luftstrom
in dem Luftkanal besonders stark gedrosselt ist. Umgekehrt ist bei
ungedrosseltem Durchströmen
des Luftkanals eine besonders rasche resultierende Änderung
des von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts als Reaktion auf das Ändern der Temperatur in dem
Luftkanal zu erwarten.
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Aus
dem charakteristischen Verlauf der resultierenden Änderung
des von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts kann somit auf den Grad der Drosselung
des Luftstroms im Luftkanal geschlossen werden. Die für eine spezifisches Ändern der
Temperatur zu erwartende, charakteristische Antwort des Temperaturfühlers, also
die entsprechende resultierende Änderung,
kann hierbei in einer Kennlinie und/oder in einem Kennfeld hinterlegt
sein.
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Das
Verfahren ermöglicht
somit ein besonders einfaches Überprüfen des
von dem Temperaturfühlers
bereitgestellten Messwerts, ohne dass zusätzliche Sensoren zum Erfassen
des Grads der Drosselung des Luftstroms im Luftkanal notwendig sind.
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Es
kann also auf besonders einfache Weise festgestellt werden, ob der
von dem Temperaturfühler
bereitgestellte Messwert plausibel ist. Damit ist verhinderbar,
dass beim Regeln der Temperatur in dem Luftkanal einer Regelungseinrichtung
unplausible Messwerte zugeführt
werden. Eine Fehlreaktion der Regelungseinrichtung aufgrund einer
Berücksichtigung
nicht repräsentativer
Messwerte, welche von dem Temperaturfühler bereitgestellt werden,
ist so verhinderbar.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Temperatur
in dem Luftkanal während
einer vorgegebenen Zeitspanne erhöht. Die Erhöhung der Temperatur während der
vorgegebenen Zeitspanne kann hierbei vorteilhaft so gewählt werden,
dass diese Erhöhung
von einer mit dem Luftstrom beaufschlagten Person nicht oder nur
unwesentlich bemerkbar ist. Zum Erhöhen der Temperatur in dem Luftkanal
während
der vorgegebenen Zeitspanne kann einer zum Ändern der Temperatur im Luftkanal
geeigneten Beaufschlagungseinrichtung eine entsprechende Stellgröße zugeführt werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch eine
Einrichtung zum Überprüfen eines
von einem Temperaturfühler
bereitstellbaren Messwerts, wobei mittels des Temperaturfühlers eine
Temperatur in einem Luftkanal, insbesondere in einem Luftkanal einer
Klimaanlage eines Fahrzeugs, erfassbar ist, mit einer Beaufschlagungseinrichtung,
mittels welcher eine Temperatur in dem Luftkanal zumindest vorübergehend änderbar
ist, wobei eine Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher
eine aus dem Ändern
der Temperatur in dem Luftkanal resultierende Änderung des von dem Temperaturfühler bereitstellbaren
Messwert als Funktion der Zeit erfassbar ist.
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Diese
Einrichtung ermöglicht
ein vereinfachtes Überprüfen des
von dem Temperaturfühler
bereitgestellten Messwerts, indem Rückschlüsse auf den Grad der Drosselung
des Luftstroms im Luftkanal zum Plausibilisieren des Messwerts heranziehbar sind.
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Die
für das
erfindungsgemäße Verfahren
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
und Vorteile gelten auch für
die erfindungsgemäße Einrichtung.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 stark
schematisiert einen Ausschnitt aus einem Luftkanal einer Klimaanlage
eines Fahrzeugs, wobei ein Luftstrom in dem Luftkanal mittels einer
Drosselklappe drosselbar ist; und
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2 ein Ändern einer
Temperatur in dem Luftkanal, sowie zwei unterschiedliche, resultierende Änderungen
von mittels eines Temperaturfühlers
in dem Luftkanal bereitgestellten Messwerten der Temperatur als
Funktion der Zeit.
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1 zeigt
schematisch und seitlich geschnitten einen Endabschnitt eines Luftkanals 10 einer
Klimaanlage eines Fahrzeugs. Hierbei ist aus einer Luftauslassdüse 12 austretende
Luft einem Fahrgastraum des Fahrzeugs zuführbar. Ein der Luftauslassdüse 12 zuführbarer
Luftstrom 14 ist in 1 durch
einen Strömungspfeil
veranschaulicht. Stromaufwärts
der Luftauslassdüse 12 ist
eine Drosselklappe 16 angeordnet, mittels welcher der Luftstrom 14 in
dem Luftkanal 10 drosselbar ist. Eine Schwenkrichtung 18 um
eine Schwenkachse der Drosselklappe 16 ist in 1 durch
einen Pfeil veranschaulicht.
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Stromaufwärts der
Drosselklappe 16 ist ein Temperaturfühler 20 angeordnet,
mittels welchem ein Messwert der Temperatur in dem Luftkanal 10 bereitstellbar
ist. Der Temperaturfühler 20 ragt
vorwiegend in den Luftkanal 10 hinein und ist folglich
mit dem Luftstrom 14 beaufschlagbar.
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Die
Drosselklappe 16 ist von einer den Luftkanal 10 weitest
möglich
freigebenden Offenstellung in eine Schließstellung überführbar, in welcher ein Durchströmtwerden
des Luftkanals verhindert ist. Je weiter die Drosselklappe 16 den
Luftstrom 14 drosselt, desto geringer ist der Luftstrom 14,
mit welchem der Temperaturfühler 20 beaufschlagt
wird.
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Dem
Temperaturfühler 20 ist
vorliegend eine Erfassungseinrichtung 22 zugeordnet, mittels
welcher die von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerte als Funktion der Zeit erfassbar sind. Die Erfassungseinrichtung 22 kann
Bestandteil einer Regelungseinrichtung zum Regeln der Klimaanlage des
Fahrzeugs sein. Durch Regeln der Klimaanlage kann im Fahrgastraum
des Fahrzeugs eine vorgebbare Temperatur gehalten werden.
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Zum Überprüfen des
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts wird nun eine Temperaturantwort des Temperaturfühlers 20 auf
einen künstlich
erzeugten Temperaturhub erfasst. Hierbei wird die aus einem Anheben
der Temperatur resultierende Änderung
der von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerte mittels der Erfassungseinrichtung 22 als Funktion
der Zeit erfasst. Bei dem Temperaturfühler 20, welcher auch
als Blasluftfühler
bezeichnet wird, ändert
sich ein Widerstand in Abhängigkeit
von einer Temperatur des Temperaturfühlers 20. Der jeweilige
Widerstandswert ist so als Messwert erfassbar.
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2 zeigt
in einem ersten Schaubild 24 eine definierte Temperaturerhöhung 26 in
dem Luftkanal 10. Hierbei erfolgt die Temperaturerhöhung 26 über eine
vorgegebene Zeitspanne 28. Das Ändern der Temperatur des Luftstroms 14 als
Funktion der Zeit ist hierbei im Wesentlichen durch eine Rechteckfunktion
beschreibbar.
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Selbstverständlich kann
in einer alternativen Ausführungsform
auch ein Absenken der Temperatur während der vorgegebenen Zeitspanne 28 erfolgen. Die
Temperaturerhöhung 26 während der
vorgegebenen Zeitspanne 28 kann mittels eines weiteren
vorliegend nicht gezeigten Temperaturfühlers erfasst werden. Dieser
weitere Temperaturfühler
ist hierbei in einem nicht drosselbaren Luftkanal der Klimaanlage
angeordnet. Beispielsweise kann der weitere Temperaturfühler in
einem zu einem unverschließbaren
Fußraumauslass
hin führenden
Luftkanal der Klimaanlage angeordnet sein.
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Ergänzend oder
alternativ kann das Ändern der
Temperatur, insbesondere die Temperaturerhöhung 26, in Abhängigkeit
von einer Kennlinie eingestellt werden, beispielsweise durch Verstellen
einer Mischluftklappe. Hierbei wird je nach Stellung der Mischluftklappe
der Luftkanal 10 mit einem Luftstrom 14 unterschiedlich
hoher Temperatur beaufschlagt. Die jeweiligen Stellungen der Mischluftklappe
können
in der Regelungseinrichtung der Klimaanlage als Kennlinie und/oder
als Kennfeld hinterlegt sein.
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2 zeigt
des Weiteren ein zweites Schaubild 30, welches eine resultierende Änderung 32 des von
dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts als Funktion der Zeit in Abhängigkeit von der Temperaturerhöhung 26 darstellt.
Hierbei ist erkennbar, dass die Temperaturerhöhung 26 von dem Temperaturfühler 20 mit
einer gewissen zeitlichen Verzögerung
erfasst wird. Jedoch reagiert gemäß dem Schaubild 30 der
Temperaturfühler 20 vergleichsweise
schnell auf die Temperaturerhöhung 26.
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Eine
Größe 34 der
resultierenden Änderung 32 des
Messwerts in Abhängigkeit
von der Temperaturerhöhung 26 innerhalb
der vorgegebenen Zeitspanne 28 ist vergleichsweise groß, eine
Steigung des als Funktion der Zeit erfassten, von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts, entsprechend steil. Zeigt der als Funktion der Zeit erfasste, von
dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert einen Verlauf wie in dem Schaubild 30 schematisch
dargestellt, so ist der von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert als plausibel einzustufen. Gemäß Schaubild 30 steigt
die Temperatur während
der vorgegebenen Zeitspanne 28 auf einen erhöhten Messwert
an, von welchem sie nach einer gewissen Zeitspanne mit konstanter
Temperatur auf einen oberhalb eines Ausgangswerts liegenden Temperaturmesswert
vergleichsweise rasch wieder absinkt. Je nach Charakteristik des
als Funktion der Zeit erfassen Messwerts, welcher von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellt
wird, kann somit auf eine Durchströmbarkeit des Luftkanals 10,
insbesondere auf einen Verschlussgrad der Luftauslassdüse 12 oder
eines vergleichbaren Luftaustritts, geschlossen werden.
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2 zeigt
ein drittes Schaubild 36, gemäß welchem eine aus der Temperaturerhöhung 26 resultierende Änderung 38 des
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts als Funktion der Zeit auf eine derart starke Drosselung
des Luftstroms 14 in dem Luftkanal 10 schließen lässt, dass
der von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert als nicht plausibel zu werten ist.
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Innerhalb
der vorgegebenen Zeitspanne 28 erfolgt hierbei ein sehr
langsames Ansteigen des von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts. Die aus dem Ändern
der Temperatur in dem Luftkanal, also aus der Temperaturerhöhung 26 resultierende Änderung 38 des
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts zeigt hierbei ein besonders langsames, über die
vorgegebene Zeitspanne 28 hin andauerndes Ansteigen.
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Des
Weiteren ist eine entsprechende Größe 40 der resultierenden Änderung 38 des
Messwerts besonders gering. Aus dieser langsamen, besonders geringen Änderung 38 des
Messwerts ist auf eine besonders geringe Durchströmbarkeit
des Luftkanals 10, also auf einen besonders weitgehendes
Verschließen
der Luftauslassdüse 12 mittels
der Drosselklappe 16 zu schließen. Der Temperaturfühler 20 erhält also
keine zum plausiblen Messen der Belüftungstemperatur ausreichende
Luftmenge mehr.
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Bei
einer Charakteristik der resultierenden Änderung 38, wie sie
schematisch in dem Schaubild 36 gezeigt ist, wenn also
der Temperaturfühler 20 keine
plausiblen Messwerte liefert, wird der von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert nicht zum Regeln der Klimaanlage herangezogen. Zeigt die
resultierende Änderung 32 des
Messwerts als Funktion der Zeit hingegen die beispielhaft und schematisch
in dem Schaubild 30 gezeigte Charakteristik, so wird der
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert zum Regeln der Klimaanlage herangezogen.
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Ein
besonders genaues Überprüfen des
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts ist insbesondere dann ermöglicht, wenn die resultierende Änderung 32, 38 des
von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellten
Messwerts mit einer resultierenden Änderung eines Messwerts verglichen
wird, welche in dem weiteren, ungedrosselt durchströmbaren Luftkanal
mittels des weiteren Temperaturfühlers als
Funktion der Zeit erfasst wird. Beispielsweise kann der von einem
stromaufwärts
einer verschließbaren
Seitendüse
angeordneten Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert mit dem Messwert verglichen werden, welchen der weitere
Temperaturfühler stromaufwärts des
unverschließbaren
Fußraumauslasses
bereitstellt.
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In
den Schaubildern 24, 30 und 36 ist die
Zeit auf einer Abszisse eines Koordinatensystems dargestellt, in
Schaubild 24 die Temperatur des Luftstroms 14 und
in den Schaubildern 30 und 36 der von dem Temperaturfühler 20 bereitgestellte
Messwert jeweils auf der Ordinate des Koordinatensystems.